TekananTekanan (simbol: P) adalah gaya per satuan luas, diterapkan dalam arah tegak lurus ke permukaan benda. Tekanan gauge adalah tekanan relatif terhadap tekanan atmosfer atau lingkungan setempat. Definisi Tekanan adalah efek yang terjadi ketika gaya diterapkan pada suatu permukaan. Tekanan adalah jumlah gaya yang bekerja pada satuan luas. Simbol tekanan adalah P.

FormulaMathematically: Matematis:

Conjugate variables Variabel konjugat of thermodynamics termodinamika Pressure Tekanan Volume Volume ( Stress ) ( Stress ) ( Strain ) ( Strain ) Temperature Suhu Entropy Entropi Chem. Chem. potential potensi Particle no. Partikel tidak.

where: dimana:

P adalah tekanan, F adalah gaya normal, A Adalah Luas. Tekanan adalah skalar kuantitas. Hal ini terkait dengan permukaan elemen vektor (vektor normal permukaan) dengan gaya normal yang bekerja padanya. Tekanan adalah scalar konstan proporsionalitas yang menghubungkan dua vektor normal:

Tanda minus berasal dari fakta bahwa gaya adalah dianggap terhadap elemen permukaan, sedangkan poin vektor normal ke arah luar. Ini tidak benar (walaupun agak biasa) untuk mengatakan "tekanan diarahkan sedemikian atau arah tersebut". Tekanan, sebagai skalar, memiliki arah. Ini adalah gaya yang diberikan oleh relasi sebelumnya kuantitas yang memiliki arah. Jika kita mengubah orientasi dari elemen permukaan arah perubahan gaya normal sesuai, namun tekanan tetap sama. Tekanan ditransmisikan ke batas padat atau sewenang-wenang di seluruh bagian cairan normal batas-batas tersebut atau bagian pada setiap titik. Ini adalah parameter mendasar dalam termodinamika dan merupakan konjugasi untu untuk volume.

Unit

Mercury kolom satuan SI untuk tekanan adalah pascal (Pa), sama dengan satu Newton per meter persegi (N / m atau kg m-1 2

S

-2).

. Nama ini khusus untuk unit ini ditambahkan pada tahun 1971;sebelum itu,

tekanan dalam SI itu diungkapkan hanya sebagai N / m 2. Non-SI tindakan seperti pon per inci persegi dan bar digunakan di beberapa bagian dunia, terutama di Amerika Serikat. Dalam CGS unit tekanan adalah bar (ba), sama dengan 1 DYN / cm-2.

Tekanan kadang-kadang disajikan dalam grams-force/cm

2,

atau sebagai kg / cm

2

dan

sejenisnya tanpa benar mengidentifikasi unit kekuatan. Tapi menggunakan nama kilogram, gram, kilogram-force, atau gram-force (atau simbol mereka) sebagai unit gaya secara tegas dilarang dalam SI. suasana teknis (simbol: at) adalah 1 kgf / cm 2. Dalam satuan US adalah 14,696 psi. Beberapa ahli meteorologi lebih memilih hectopascal (hPa) untuk tekanan udara atmosfer, yang setara dengan unit yang lebih tua millibar (mbar). Tekanan serupa diberikan dalam kilopascals (kPa) di bidang yang paling lain, di mana-prefiks hecto jarang digunakan. Inci air aksa masih digunakan di Amerika Serikat. Oseanografer biasanya mengukur tekanan air di desibar (dbar) karena peningkatan tekanan 1 dbar kira-kira sama dengan peningkatan kedalaman 1 meter. Scuba penyelam sering menggunakan manometric patokan: tekanan yang diberikan oleh sepuluh meter kedalaman air kira-kira sama dengan satu suasana. Amerika belajar bahwa 34 meter air segar atau 33 kaki dari air laut sama dengan satu atm. Atmosferstandart (atm) adalah konstan didirikan. Hal ini kira-kira sama dengan tekanan udara yang khas di bumi berarti permukaan laut dan didefinisikan sebagai berikut: standard atmosphere = 101325 Pa = 101.325 kPa = 1013.25 hPa. standar atmosfer = 101325 Pa = 101,325 kPa = 1013,25 hPa. Karena tekanan biasanya diukur oleh kemampuan untuk menggantikan kolom cairan dalam manometer, tekanan sering dinyatakan sebagai kedalaman cairan tertentu (misalnya, inci air).

Yang umum digunakan adalah merkuri (Hg) dan air, air beracun dan sudah tersedia, sedangkan kepadatan yang tinggi raksa memungkinkan untuk kolom lebih pendek (dan jadi manometer kecil) untuk mengukur tekanan yang diberikan. p = gh . Tekanan diberikan oleh sebuah kolom cair h densitas tinggi dan diberikan oleh persamaan p = tekanan hidrostatik gh densitas fluida dan gravitasi lokal dapat bervariasi dari satu membaca yang lain tergantung pada faktor-faktor lokal, sehingga tinggi kolom fluida tidak mendefinisikan tekanan tepat. Ketika milimeter air raksa atau merkuri inci dikutip hari ini, unit-unit ini tidak didasarkan pada kolom fisik merkuri, melainkan, mereka telah diberi definisi yang tepat yang dapat dinyatakan dalam satuan SI. Satu mmHg (milimeter air raksa) adalah sama dengan satu torr. Unit-unit berbasis air masih tergantung pada kerapatan air, yang terukur, daripada didefinisikan, kuantitas. Manometric unit ini masih ditemui di berbagai bidang. Tekanan darah diukur dalam milimeter air raksa di sebagian besar dunia, dan tekanan paru-paru dalam sentimeter air masih umum. Pengukur tekanan sering diberikan dalam unit dengan 'g' ditambahkan, misalnya "kPag 'atau' psig ', dan satuan pengukuran tekanan mutlak kadang-kadang diberi akhiran dari' a ', untuk menghindari kebingungan, misalnya' kPaa ',' psia ". Saat ini atau sebelumnya unit tekanan rakyat adalah sebagai berikut:

atmosfer (atm) manometric unit:o o

) sentimeter, inci, dan milimeter merkuri ( torr ) Millimeter, sentimeter , meter, inci, dan kaki air ton -gaya (pendek), ton-gaya (panjang), pound-force, ons-kekuatan, dan poundal per square inch pon-gaya, ton-gaya (pendek), dan ton-gaya (panjang) bar , decibar, milibar kilogram-force, atau kilopond, per square sentimeter ( teknis suasana ) gram-force and tonne-force (metric ton-force) per square centimetre gramkekuatan dan ton-gaya (gaya-metrik ton) per square centimeter barye ( dyne per sentimeter persegi) kilogram-force dan ton-gaya per meter persegi sthene per meter persegi ( pieze )

adat unit:o

o

non-metrik SI unit:o o o

o o o

Pressure Units Tekanan Unit

teknis pascal (Pa) 1 Pa 1 bar 1 di 1 atm 1 torr psi 1 N /m 2 100.000 98,066.5 101.325 133,322 6,894 103

bar (bar) 10 5 10 -5 10 6 DYN / cm 2 0.980665 1,01325 1,3332 10 -3 68,948 10 -3

suasana (at) 1,0197 10-5 6

atmosphere suasana (atm) (Torr)

pound per square inch (psi)

9,8692 10 -6 7.500610 3 145.0410 6 0,98692 0,96784 1 atm 750,06 735,56 760 760 Torr =1 mmHg 51,715 14.5037744 14.223 14,223 14.696 14,696 19,337 10 -3 1 lbf / dalam 2

1,0197 1 kgf / cm2

1,0332 1,3595 10-3

1,3158 10 -3 68,046 10 -3

70,307 10-3

Contoh membaca: 1 Pa = 1 N / m 2 = 10 -5 bar = 10,197 10 -6 pada = 9,8692 10 -6 atm, dll

Alam SkalarDalam statis gas , gas secara keseluruhan tidak muncul untuk bergerakIndividual molekul gas, bagaimanapun, adalah dalam konstan gerak acak. Karena kita berhadapan dengan jumlah yang sangat besar molekul dan karena gerakan molekul individu adalah acak ke segala arah, kami tidak mendeteksi gerakan apapun. Jika kita menyertakan gas dalam kontainer, kami mendeteksi tekanan dalam gas dari molekul bertabrakan dengan dinding kontainer kami. Kita bisa menempatkan dinding kontainer kita di mana saja di dalam gas, dan gaya per satuan luas (tekanan) adalah sama. Kita dapat mengecilkan ukuran "wadah kita" turun ke titik sangat kecil, dan tekanan memiliki nilai tunggal pada saat itu. Oleh karena itu, tekanan adalah besaran skalar, bukan kuantitas vektor. Ia memiliki besar, namun tidak ada rasa arah yang terkait dengannya. Tekanan bertindak dalam segala arah pada suatu titik di dalam gas. Pada permukaan gas, kekuatan tekanan bertindak tegak lurus (di sudut kanan) ke permukaan. A via A terkait erat kuantitas adalah stres tensor , yang menghubungkan vektor gaya F ke daerah vektor A melalui

Ini tensor dapat dibagi menjadi bagian skalar (tekanan) dan tensor tanpa jejak bagian geser . Tensor geser memberikan kekuatan dalam arah sejajar dengan permukaan, biasanya karena atau gaya gesekan viskos. Tensor stres kadang-kadang disebut tensor tekanan, tetapi di bawah ini, tekanan "istilah" akan merujuk hanya dengan tekanan skalar.

Jenis Ledakan atau tekanan deflagration

Ledakan atau deflagration tekanan adalah hasil dari pembakaran bahan peledak gas , kabut, debu / suspensi udara, di ruang bebas dan terbatas.

tekanan NegatifSementara tekanan umumnya positif, ada beberapa situasi di mana tekanan negatif mungkin ditemui:

Ketika menangani relatif (gauge) tekanan. Sebagai contoh, tekanan 80 kPa mutlak dapat digambarkan sebagai tekanan gauge -21 kPa (yaitu, 21 kPa di bawah tekanan atmosfer dari 101 kPa).

Ketika pasukan menarik (misalnya, gaya van der Waals ) antara partikel fluida melebihi kekuatan menjijikkan. skenario semacam itu umumnya tidak stabil karena partikel akan bergerak lebih dekat bersama sampai kekuatan pasukan menjijikkan saldo menarik. tekanan negatif ada di tarik transpirasi tanaman, dan digunakan untuk air suction lebih tinggi dari sepuluh meter itu naik dalam vakum murni.

efek Casimir dapat menciptakan gaya tarik kecil karena interaksi dengan energi vakum ; gaya ini kadang-kadang disebut "tekanan vakum '(tidak harus bingung dengan tekanan gauge negatif dari vakum).

Tergantung pada bagaimana orientasi permukaan dipilih, distribusi kekuatan yang sama dapat dijelaskan baik sebagai tekanan positif di satu permukaan normal , atau sebagai tekanan negatif yang bekerja sepanjang permukaan sebaliknya normal.

Dalam konstanta kosmologis .

Tekanan StagnasiStagnasi tekanan adalah tekanan fluida exerts ketika terpaksa berhenti bergerak. Akibatnya, meskipun fluida bergerak dengan kecepatan yang lebih tinggi akan memiliki yang lebih rendah tekanan statis, mungkin memiliki tekanan stagnasi lebih tinggi bila terpaksa terhenti. Selain itu, ada perbedaan-perbedaan dalam tekanan karena perbedaan elevasi (tinggi) fluida. Lihat 's persamaan Bernoulli (catatan:'s persamaan Bernoulli hanya berlaku untuk mampat, aliran inviscid). Tekanan sebuah cairan bergerak dapat diukur dengan menggunakan tabung pitot, atau salah satu variasinya seperti probe Kiel atau probe Cobra, terhubung ke manometer. Tergantung di mana lubang inlet terletak di ujung itu, dapat mengukur tekanan statis atau tekanan stagnasi.

Tekanan PermukaanAda analog dua dimensi tekanan - gaya lateral per satuan panjang yang diterapkan pada garis tegak lurus terhadap gaya.

Tekanan permukaan dilambangkan dengan dan saham banyak sifat yang mirip dengan tekanan tiga-dimensi. Sifat kimia permukaan dapat diselidiki dengan mengukur tekanan / isoterm daerah, sebagai dimensi analog dua dari Hukum Boyle, A k =, pada suhu konstan.

Tekanan Gas IdealDalam gas ideal, molekul tidak memiliki volume dan tidak berinteraksi. Tekanan bervariasi secara linear dengan suhu, volume, dan kuantitas sesuai dengan hukum gas ideal,

dimana: P adalah tekanan absolut gas n adalah jumlah zat T adalah suhu mutlak V adalah volume R adalah konstanta gas ideal Gas-gas nyata memperlihatkan ketergantungan yang lebih kompleks pada variabel negara.

Referensi1. ^ Giancoli, Douglas G. (2004). Physics: principles with applications . ^ Giancoli, Douglas G. (2004):. Fisika prinsip dengan aplikasi. Upper Saddle River, NJ: Pearson Education. ISBN 0-13-060620-0 . Upper Saddle River, NJ: Pearson Education. ISBN 013-060620-0 . 2. ^ NIST, Rules and Style Conventions for Expressing Values of Quantities , Sect. ^ NIST, Aturan dan Konvensi Gaya untuk Mengekspresikan Nilai Jumlah , Sect. 7.4. 7.4. 3. ^ P. ^ P. Atkins, J. de Paula Elements of Physical Chemistry , 4th Ed, WH Freeman, 2006. ISBN 0-7167-7329-5 .