理论教育 了解绝对压强和相对压强、表压强和真空度

了解绝对压强和相对压强、表压强和真空度

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:绝对压强和相对压强类似温度,压强的大小可以从不同的基准起算,因而有不同的表示方法,常用的有绝对基准和相对基准。当绝对压强比当地大气压强大时,相对压强为正值,称为表压强;相反,当绝对压强小于当地大气压强,相对压强为负值,此时说该点具有真空,而真空的程度用真空度表示。

了解绝对压强和相对压强、表压强和真空度

(1)绝对压强和相对压强

类似温度,压强的大小可以从不同的基准(即起算点)起算,因而有不同的表示方法,常用的有绝对基准和相对基准。绝对基准是以设想没有气体的完全真空,压强等于零时为计算起始点,这样算得的压强值称为绝对压强。例如在式(2.13)中,若表面p0等于大气压强,则由该式算得的压强便是绝对压强。相对基准是以当地大气压强为起算点,这样算得的压强为相对压强。在工程中的各种结构物及液体的表面上,常有当地大气压强的作用,流体压强对结构物的有效作用是绝对压强与大气压强的差值,此差值称为相对压强或计示压强。

(2)表压强和真空度

在工程实践中,气体或液体内某点的绝对压强可能比当地大气压强大或小。当绝对压强比当地大气压强大时,相对压强为正值,称为表压强;相反,当绝对压强小于当地大气压强,相对压强为负值,此时说该点具有真空,而真空的程度用真空度表示。它定义为当绝对压强小于当地大气压强时,大气压强与绝对压强的差。

图2.9 绝对压强、表压强和真空度之间的关系

综上所述,如果以p表示绝对压强,pm表示表压强,pv表示真空度,则它们之间关系可以用下列公式表示,即

式中,pa为当地的大气压强。

绝对压强、表压强及真空度三者之间的关系也可以用如图2.9所示的关系表示出来。“0⁃0”表示绝对压强的起算基准(完全真空),“0′⁃0′”为相对压强的起算基准(当地大气压强)。点1的绝对压强大于当地的大气压强,该点的绝对压强是p1,而表压强为p1m(即p1-pa);点2的绝对压强小于当地大气压强,其真空度值为p2v(即pa-p2)。因此,真空度也可理解为绝对压强小于当地大气压强时,其不足于大气压强的那一部分数值。

例2.3 在例2.2中,求B点的表压强及D点的真空度各为多少?(www.daowen.com)

解 ①B点的表压强pBm

因为B点位于A点(该点为当地大气压强pa)的下方,根据静压强变化规律,B点绝对压强应大于当地大气压强。根据式(2.13)可得

pA=pa

pB=pa+ρgh2

得 pBm=pB-pa=γh2=79.5kPa

②D点的真空度pDV

因为D点在A点的上方,所以pD<pa,由式(2.13)得

pA=pa

pa=pD+ρgh1

故 pDV=pa-pD=γh1=900×9.81×6Pa=52.97kPa。

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