Como explicar o funcionamento de um manômetro

Como um barómetro, um manômetro é um aparelho que mede a pressão atmosférica. Na sua versão mais simples , um manómetro consiste de um tubo fino que é para remover todo o ar selado em vácuo e contém apenas um único líquido , que é geralmente de mercúrio . A melhor forma de explicar a alguém como uma parte tão elementar de equipamento pode medir a pressão é por explicar como as funções do dispositivo em relação às leis da física que estão na base da noção de pressão. Instruções

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explicar a lógica por trás usando milímetros para medir a pressão . A fim de medir a pressão de um gás utilizando um manómetro , que abra numa extremidade do tubo selado para permitir que o gás flua para ele . Você medir as pressões de gases diferentes uns contra os outros por quantos milímetros o mercúrio sobe. Por isso , os cientistas calibrar manômetros em milímetros de mercúrio – ou , às vezes , ” Torrs “.

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Relacionar pressão para forçar usando a Segunda Lei de Newton , F = mg, onde “m” é a massa e ” g ” é a aceleração da gravidade . Explique que uma Pascal ( unidade científica internacional para a pressão ) é igual a um Newton (a unidade científica internacional para a força ) por metro quadrado (a unidade científica internacional para a área ) , de modo que você pode pensar de pressão como a força , distribuídos por uma área . Em termos matemáticos : P = F /A e F = mg , então P = mg /A, em que ” m ” é a massa de mercúrio que se ergue sobre ” A”, a área da secção transversal do tubo

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Representar a massa de mercúrio como um produto de sua densidade e volume. Reorganizar a comum equação física d = m /v, onde “d” é a densidade , “m” é a massa e “v” é o volume multiplicando ambos os lados por “v” da seguinte forma: dxv = ( m /v) xv, ou dv = m ou , para simplificar , m = dv . Substitute ” dv” para a massa na equação P = mg /A para obter P = dvg /A.

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simplificar a equação para mostrar que a altura do mercúrio na coluna é diretamente proporcional ao pressão , e é por isso um aumento da mercúrio corresponde a um aumento de pressão . Lembre seus alunos ou colegas que o volume de um cilindro é igual ao seu vezes a área de seção transversal a sua altura e reescrever a equação para refletir isso da seguinte forma : P = dmg /A = d ( hx A) g /A. Note-se que o “A” em cima cancela o “A” na parte inferior, deixando-o com a equação P = dhg – A pressão é igual aos tempos vezes densidade altura a aceleração da gravidade. Lembre seus alunos que uma vez que tanto a densidade do mercúrio e da aceleração da gravidade são valores estáticos , a altura do mercúrio na coluna sempre se relacionam diretamente com a pressão.