ПЯТЬСОТ ТЫСЯЧ АТМОСФЕР. Что такое давление?

ПЯТЬСОТ ТЫСЯЧ АТМОСФЕР. Что такое давление?

Почему кончик иголки должен быть острым? Почему человек проваливается в рыхлый снег, а на лыжах стоит на нем прочно? Почему у везде­хода широкие шины? Чтобы ответить на эти и многие другие вопросы, нужно вспомнить, что такое давление.

Давление — это сила, приложенная к единице площади. Поэтому вес человека, распределен­ный на площадь его подошв, — это давле­ние. Сила, с которой нажимает наперсток, приложенная к площади кончика иглы, — это давление.

Вычислим его. Предположим, что диаметр кончика иглы равен 0,01 мм, или 10^-3 см (а это еще тупая игла). Тогда площадь кончика равна ((3,14/4)X10^-6) см². Если наперсток нажимает на иглу с силой в 1 г, то давление под кончиком будет 1275 кг/см², или 1275 атм*. Жало комара еще тоньше, чем игла, и понятно, почему комар так легко прокалывает кожу.

Вес человека — около 70 кгс, площадь подошв на его ботинках — примерно 500 см². Значит, давление на пол равно 0,14 атм. Много ли это? Вероятно, нет. Но этого достаточно, чтобы продавить снег. Площадь лыж около 4000 см², т. е. в 8 раз больше. Следовательно, давление лыжника на снег в 8 раз меньше. Уже не провалиться!

Вспомним теперь, что собой представляет атмосферное давление. Это вес воздуха, приходящийся на единицу площади. Атмосферное давление убывает при подъеме на высокие горы, растет при опускании в шахты, и поэтому его обычно измеряют на опреде­ленном уровне — на уровне моря. Здесь на 1 см² поверхности давит сила тяжести около 1 кгс. Отсюда и пошло обозначение: техническая атмосфера — это 1 кгс/см². Попутно стоит вспо­мнить, что площадь (не поверхность!) челове­ческого тела равна приблизительно 1000 см², следовательно, на нее давит около тонны.

А если спуститься под воду? Там давление возрастает. Ведь плотность воды в тысячу раз больше плотности воздуха. На каждые 10 м глубины давление возрастает приблизительно на одну атмосферу и на глубине 10 км уже достигает примерно 1000 атм. В толще Земли давление воз­растает еще сильнее. В центре Земли оно дости­гает нескольких миллионов атмосфер.

* В системе единиц СИ давление измеряют ньютона­ми на квадратный метр (н/м²). Но так как эта едини­ца очень мала, то в технике пользуются другой еди­ницей, которая называется баром. 1 бар = 10⁵ н/м².

Бар очень близок к старым единицам давления: к технической атмосфере (0,9806 бар) и к физической атмосфере, т. е. к атмосферному давлению на уровне моря (1,013 бар).

В технике высоких давлений пока еще пользуются старой единицей измерения — технической атмосферой, которую обозначают атм. Поэтому и мы в статье будем указывать давление в технических атмосферах.

• ПЯТЬСОТ ТЫСЯЧ АТМОСФЕР  
• Что такое давление?
• Каков предел давления     
• Как создают давление?       
• Какое давление может выдержать сам аппарат?     
• Полиморфные переходы    
• Давление и химические реакции  
• Что нужно знать чтобы построить химический завод?  
• Давление и живые организмы  
• Пластичный мрамор  
• Наука о высоких давлениях