Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Manomeetri ehitamine
- Rõhu mõõtmine
- Kuidas see töötab
- Rõhu arvutamine
- Näide: manomeetri kasutamine
Manomeeter võib olla ükskõik milline seade, mis mõõdab rõhku. Kui ei ole teisiti määratletud, viitab mõiste “manomeeter” enamasti konkreetselt U-kujulisele torule, mis on osaliselt täidetud vedelikuga. Seda tüüpi manomeetrit saate hõlpsasti laboratoorse katse osana üles ehitada, et näidata õhurõhu mõju vedelikukolonnile.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Manomeeter on teaduslik instrument või mõõtur, mis mõõdab rõhku.
Manomeetri ehitamine
Lihtsa manomeetri saab ehitada, täites osaliselt läbipaistva plasttoru värvilise vedelikuga, et vedeliku taset oleks hõlpsasti võimalik jälgida. Seejärel painutatakse toru U-kujuliseks ja fikseeritakse püstises asendis. Vedeliku tase kahes vertikaalses veerus peaks selles punktis olema võrdne, kuna need puutuvad praegu kokku sama rõhuga. Seetõttu on see tase tähistatud ja määratletud kui manomeetri nullpunkt.
Rõhu mõõtmine
Manomeeter asetatakse mõõdetud skaala vastu, et võimaldada kahe kolonni kõrguse erinevust. Seda kõrguse erinevust saab otse kasutada erinevate katserõhkude suhteliseks võrdlemiseks. Seda tüüpi manomeetrit saab kasutada ka absoluutrõhu arvutamiseks, kui manomeetris oleva vedeliku tihedus on teada.
Kuidas see töötab
Toru üks ots on ühendatud katserõhuallikaga gaasikindla tihendiga. Toru teine ots jäetakse atmosfäärile avatuks ja seetõttu avaldatakse sellele rõhk umbes 1 atmosfäär (atm). Kui katserõhk on suurem kui võrdlusrõhk 1 atm, surutakse katsekolonnis olev vedelik sammasest allapoole. See põhjustab vedeliku tõusu võrdluskolonnis võrdse koguse võrra.
Rõhu arvutamine
Vedeliku kolonni avaldatava rõhu saab arvutada valemi P = hgd abil. Selles võrrandis on P arvutatud rõhk, h on vedeliku kõrgus, g on raskusjõud ja d on vedeliku tihedus. Kuna manomeeter mõõdab absoluutse rõhu asemel rõhkude erinevust, kasutame asendust P = Pa - P0. Selles asenduses on Pa katserõhk ja P0 võrdlusrõhk.
Näide: manomeetri kasutamine
Oletame, et manomeetri vedelik on elavhõbe ja vedeliku kõrgus võrdluskolonnis on 0,2 meetrit kõrgem kui testkolonnis oleva vedeliku kõrgus. Kasutage elavhõbeda tiheduse jaoks 13 534 kilogrammi kuupmeetri kohta (kg / m ^ 3) ja gravitatsiooni kiirendamiseks 9,8 meetrit sekundis ruudus (m / s ^ 2). Saate arvutada kahe kolonni rõhuerinevuse järgmiselt: hgp = 0,02 x 9,8 x 13,534 = umbes 2653 kg • m-1 • s-2. Rõhuühikute jaoks võite kasutada paskalit, umbes 101 325 paskalit võrdub 1 atm rõhuga. Manomeetri rõhu erinevus on seega Pa - P0 = 2 653/101 325 = 0,026 atm. Niisiis, rõhk katsekolonnis (Pa) on võrdne P0 + 0,026 atm = 1 + 0,026 atm = 1,026 atm.