दबाव

This article is about pressure in the physical sciences. For other uses, see दबाव (disambiguation).

Pressure
सामान्य प्रतीक	p, P
Si   इकाई	pascal [Pa]
SI आधार इकाइयाँ में	1 N/m2, 1 kg/(m·s2), or 1 J/m3
अन्य मात्राओं से व्युत्पत्तियां	p = F / A
आयाम	M L−1 T−2

दबाव (प्रतीक: p या P ) वह बल है जो प्रति इकाई क्षेत्र में किसी वस्तु की सतह पर लंबवत लागू होता है जिस पर वह बल वितरित किया जाता है। गेज प्रेशर (गेज प्रेशर का वर्तनी) परिवेश के दबाव के सापेक्ष दबाव है।

दबाव को व्यक्त करने के लिए विभिन्न इकाइयों का उपयोग किया जाता है। इनमें से कुछ क्षेत्र की एक इकाई द्वारा विभाजित बल की एक इकाई से प्राप्त होते हैं; दबाव की एसआई (SI) इकाई, पास्कल (Pa) होती है, उदाहरण के लिए, यह एक न्यूटन प्रति वर्ग मीटर (N/m2) होती है; इसी तरह, प्रति वर्ग इंच पाउंड-बल (साई) शाही और यू.एस. प्रथागत प्रणालियों में दबाव की पारंपरिक इकाई है। दबाव को मानक वायुमंडलीय दबाव के रूप में भी व्यक्त किया जा सकता है; वायुमंडल (एटीएम) इस दबाव के बराबर होता है, और टोर को इसके 1⁄760 के रूप में परिभाषित किया गया है। मैनोमीटर में किसी विशेष द्रव के स्तंभ की ऊंचाई के संदर्भ में दबाव को व्यक्त करने के लिए पानी का सेंटीमीटर, पारा का मिलीमीटर और पारा का इंच जैसी मैनोमेट्रिक इकाइयों का उपयोग किया जाता है।

परिभाषा

दबाव प्रति इकाई क्षेत्र में किसी वस्तु की सतह पर लंबवत लागू बल की मात्रा होती है। इसका प्रतीक "p" या P है। IUPAC अनुशंसा के अनुसार दबाव के प्रतीक के लिए लोअर-केस p है।हालाँकि, अपर-केस P का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। P बनाम p (P vs p) का उपयोग उस क्षेत्र पर निर्भर करता है जिसमें कोई काम कर रहा है, अन्य प्रतीकों की निकट उपस्थिति पर जैसे कि शक्ति और गति, और लेखन शैली पर।

सूत्र

गणितीय रूप से:

$p={\frac {F}{A}},$

जहाँ पे :

$p$ दबाव है,

$F$ सामान्य बल का परिमाण है,

$A$ संपर्क पर सतह का क्षेत्र है।

दबाव एक स्केलर मात्रा है। यह वेक्टर क्षेत्र तत्व (सतह के लिए एक सामान्य वेक्टर सामान्य) से संबंधित है, जो उस पर कार्य करने वाले सामान्य बल के साथ है। दबाव स्केलर आनुपातिकता स्थिरता है जो दो सामान्य वैक्टर से संबंधित है:

$d\mathbf {F} _{n}=-p\,d\mathbf {A} =-p\,\mathbf {n} \,dA.$

माइनस साइन कन्वेंशन से आता है कि बल को सतह तत्व की ओर माना जाता है, जबकि सामान्य वेक्टर बाहर की ओर इंगित करता है। समीकरण का अर्थ है, द्रव के संपर्क में किसी भी सतह के लिए, उस सतह पर द्रव द्वारा लगाए गए कुल बल उपरोक्त समीकरण के दाहिने हाथ की तरफ की सतह का अभिन्न अंग है।

यह कहना गलत है (हालांकि सामान्य रूप से) इस तरह की या ऐसी दिशा में दबाव का निर्देशन किया जाता है। एक स्केलर के रूप में दबाव, कोई दिशा नहीं है।पिछले संबंधों द्वारा मात्रा में दिए गए बल की दिशा है, लेकिन दबाव नहीं है।यदि हम सतह तत्व के अभिविन्यास को बदलते हैं, तो सामान्य बल की दिशा तदनुसार बदल जाती है, लेकिन दबाव समान रहता है।दबाव ठोस सीमाओं या प्रत्येक बिंदु पर इन सीमाओं या वर्गों के लिए सामान्य तरल पदार्थ के मनमाने वर्गों के लिए वितरित किया जाता है। यह थर्मोडायनामिक्स में एक मौलिक पैरामीटर है, और यह मात्रा के लिए संयुग्म है।

इकाइयाँ

पारा स्तंभ

दबाव के लिए एसआई इकाई (SI unit) पास्कल (पीए, Pa) है, जो प्रति वर्ग मीटर (N/m² , or kg.m^-1.s^-2) के बराबर है। यूनिट के लिए यह नाम 1971 में जोड़ा गया था; इससे पहले, SI में दबाव केवल न्यूटन प्रति वर्ग मीटर में व्यक्त किया गया था।

दबाव की अन्य इकाइयाँ, जैसे कि पाउंड-फोर्स प्रति वर्ग इंच | पाउंड प्रति वर्ग इंच (lbf/in²) और बार, भी सामान्य उपयोग में हैं। यूनिट्स की सेंटीमीटर -ग्राम -सेकंड सिस्टम | दबाव की सीजीएस यूनिट (CGS unit) बारए (Barye/Ba) है, 1 के बराबर है; dyn·cm⁻² , या 0.1 Pa l दबाव कभी-कभी ग्राम-फोर्स या किलोग्राम-फोर्स प्रति वर्ग सेंटीमीटर (g/cm² or kg/cm²) में व्यक्त किया जाता है, बल इकाइयों की ठीक से पहचान किए बिना। लेकिन बल की इकाइयों के रूप में किलोग्राम, ग्राम, किलोग्राम-फोर्स, या ग्राम-फोर्स (या उनके प्रतीकों) के नाम का उपयोग करके एसआई में स्पष्ट रूप से निषिद्ध है। तकनीकी वातावरण (प्रतीक:एटी) (symbol: at) 1 kgf/cm² (98.0665 kpa, या 14.223 psi)।

चूंकि दबाव में एक प्रणाली में अपने परिवेश पर काम करने की क्षमता होती है, इसलिए दबाव प्रति यूनिट मात्रा में संग्रहीत संभावित ऊर्जा का एक उपाय है। इसलिए यह ऊर्जा घनत्व से संबंधित है और प्रति क्यूबिक मीटर (J/m³) जैसे इकाइयों में व्यक्त किया जा सकता है , जो Pa के बराबर है)।गणितीय रूप से:

$p={\frac {F\cdot {\text{distance}}}{A\cdot {\text{distance}}}}={\frac {\text{Work}}{\text{Volume}}}={\frac {\text{Energy (J)}}{{\text{Volume }}({\text{m}}^{3})}}.$

कुछ मौसम विज्ञानी वायुमंडलीय हवा के दबाव के लिए हेक्टोपास्कल एचपीए (hPa) को पसंद करते हैं, जो पुरानी इकाई मिलिबार एमबीएआर (mbar) के बराबर है। इसी तरह के दबाव अधिकांश अन्य क्षेत्रों में किलोपस्कल्स केपीए (kPa) में दिए गए हैं, विमानन को छोड़कर जहां हेक्टो-उपसर्ग का आमतौर पर उपयोग किया जाता है। पारा का इंच अभी भी संयुक्त राज्य अमेरिका में उपयोग किया जाता है। ओशनोग्राफर सामान्यतः पर डेसीबर्स डीबीएआर (dbar) में पानी के नीचे के दबाव को मापते हैं क्योंकि समुद्र में दबाव लगभग एक डेसीबार प्रति मीटर की गहराई से बढ़ जाता है।

मानक वातावरण एटीएम (atm) एक स्थापित स्थिरांक है। यह पृथ्वी का औसत समुद्र तल पर सघन हवा के दबाव के बराबर है और इसे परिभाषित किया गया है 101325 Pa।

क्योंकि दबाव सामान्यतः एक मैनोमीटर में तरल के एक स्तंभ को विस्थापित करने की क्षमता से मापा जाता है, दबाव अक्सर एक विशेष द्रव की गहराई के रूप में व्यक्त किया जाता है (जैसे, पानी के सेंटीमीटर, पारा के मिलीमीटर या पारा के इंच)। सबसे आम विकल्प पारा एचजी (Hg) और पानी हैं; पानी नॉन टॉक्सिक और आसानी से उपलब्ध है, जबकि मर्करी का उच्च घनत्व किसी दिए गए दबाव को मापने के लिए एक छोटे कॉलम (और इसलिए एक छोटे मैनोमीटर) का उपयोग करने की अनुमति देता है। ऊंचाई एच (h) और घनत्व ρ के तरल के एक स्तंभ द्वारा लगाए गए दबाव को हाइड्रोस्टेटिक दबाव समीकरण द्वारा दिया गया है p = ρgh, जहां g गुरुत्वाकर्षण त्वरण है। द्रव घनत्व और स्थानीय गुरुत्व स्थानीय कारकों के आधार पर एक पढ़ने से दूसरे में भिन्न हो सकते हैं, इसलिए एक द्रव स्तंभ की ऊंचाई दबाव को ठीक से परिभाषित नहीं करती है। जब मर्करी के मिलीमीटर (या पारा के इंच) को आज उद्धृत किया जाता है, तो ये इकाइयां पारा के भौतिक स्तंभ पर आधारित नहीं हैं;बल्कि, उन्हें सटीक परिभाषाएँ दी गई हैं जिन्हें SI इकाइयों के संदर्भ में व्यक्त किया जा सकता है। पारा का एक मिलीमीटर लगभग एक टोर के बराबर है। पानी-आधारित इकाइयाँ अभी भी पानी के घनत्व पर निर्भर करती हैं, एक मापा, बजाय परिभाषित, मात्रा के।ये मैनोमेट्रिक इकाइयां अभी भी कई क्षेत्रों में सामना कर रही हैं।अधिकांश दुनिया में पारा के मिलीमीटर में रक्तचाप को मापा जाता है, और पानी के सेंटीमीटर में फेफड़े के दबाव अभी भी आम हैं।

पानी के नीचे के गोताखोर मीटर समुद्री पानी (msw या MSW) और पैर समुद्र के पानी (fsw या FSW) इकाइयों का उपयोग करते हैं, और ये डाइविंग चैंबर्स और व्यक्तिगत अपघटन कंप्यूटर में दबाव के संपर्क को मापने के लिए उपयोग किए जाने वाले दबाव गेज के लिए मानक इकाइयां हैं। एक msw को 0.1 बार (= 100000 pa = 10000 Pa) के रूप में परिभाषित किया गया है, जो गहराई के रैखिक मीटर के समान नहीं है। 33.066 fsw = 1 atm। ध्यान दें कि MSW से FSW में दबाव रूपांतरण लंबाई रूपांतरण से अलग है: 10 MSW = 32.6336 FSW, जबकि 10 m = 32.8083 ft।

गेज प्रेशर - दबाव अक्सर जी (g) के साथ इकाइयों में दिया जाता है, उदा। "kPag", "barg" या psig, और पूर्ण दबाव के माप के लिए इकाइयों को कभी -कभी a का प्रत्यय दिया जाता है, भ्रम से बचने के लिए, उदाहरण के लिए "kPaa", "psia"। हालांकि, यूएस नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ स्टैंडर्ड्स एंड टेक्नोलॉजी की सिफारिश है कि भ्रम से बचने के लिए, किसी भी संशोधक को माप की इकाई के बजाय मापा जा रही मात्रा पर लागू किया जाए। उदाहरण के लिए, "p_g = 100 psi" इसके बजाय "p = 100 psig"।

विभेदक दबाव डी (d) के साथ इकाइयों में व्यक्त किया जाता है;सीलिंग प्रदर्शन पर विचार करते समय इस प्रकार का माप उपयोगी होता है या क्या कोई वाल्व खुल जाएगा या बंद हो जाएगा।

वर्तमान में या पूर्व में लोकप्रिय दबाव इकाइयों में निम्नलिखित शामिल हैं:

• वायुमंडल (एटीएम)
• मैनोमेट्रिक इकाइयाँ:
  • सेंटीमीटर, इंच, मिलीमीटर (torr) और माइक्रोमेट्रे (mTorr, माइक्रोन) पारा,
  • पानी के बराबर स्तंभ की ऊंचाई, जिसमें मिलीमीटर, पानी गेज शामिल हैं | मिलीमीटर (मिमी (मिमी) H
    ₂O), सेंटीमीटर (सेमी H
    ₂O), मीटर, इंच और पानी का पैर;
• शाही और प्रथागत इकाइयाँ:
  • किप, टन-फोर्स शॉर्ट टन-फोर्स | शॉर्ट टन-फोर्स, टन-फोर्स लॉन्ग टन-फोर्स | लॉन्ग टन-फोर्स, पाउंड-फोर्स, औंस-फोर्स, और पाउंडल प्रति वर्ग इंच,
  • छोटा टन-बल और प्रति वर्ग इंच लंबा टन-बल,
  • पानी के नीचे डाइविंग में उपयोग किए जाने वाले एफएसडब्ल्यू (पैर समुद्र का पानी), विशेष रूप से डाइविंग दबाव जोखिम और विघटन के संबंध में;
• गैर-सी मीट्रिक इकाइयाँ:
  • बार, डेसीबार, मिलिबार,
    • एमएसडब्ल्यू (मीटर समुद्री पानी), पानी के नीचे डाइविंग में उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से डाइविंग दबाव जोखिम और विघटन के संबंध में,
  • किलोग्राम-बल, या किलोपोंड, प्रति वर्ग सेंटीमीटर (तकनीकी वातावरण),
  • ग्राम-फोर्स और टन-फोर्स (मीट्रिक टन-फोर्स) प्रति वर्ग सेंटीमीटर,
  • Barye (Dyne प्रति वर्ग सेंटीमीटर),
  • किलोग्राम-बल और टन-फोर्स प्रति वर्ग मीटर,
  • प्रति वर्ग मीटर (पीज़) प्रति स्टेइन।

उदाहरण

700 के बाहरी दबाव के प्रभाव के साथ एक एल्यूमीनियम सिलेंडर पर बार 5 mm (0.197 in) दीवार की मोटाई

अलग -अलग दबावों के एक उदाहरण के रूप में, एक उंगली को बिना किसी स्थायी छाप के एक दीवार के खिलाफ दबाया जा सकता है; हालांकि, एक ही उंगली एक थंबटैक को धक्का दे रही है जो आसानी से दीवार को नुकसान पहुंचा सकती है। यद्यपि सतह पर लागू बल समान है, थंबटैक अधिक दबाव लागू करता है क्योंकि बिंदु उस बल को एक छोटे क्षेत्र में केंद्रित करता है। दबाव ठोस सीमाओं या प्रत्येक बिंदु पर इन सीमाओं या वर्गों के लिए सामान्य तरल पदार्थों के मनमाने वर्गों के लिए प्रेषित किया जाता है।तनाव के विपरीत, दबाव को स्केलर मात्रा के रूप में परिभाषित किया गया है। दबाव के नकारात्मक ढाल को बल घनत्व कहा जाता है। एक अन्य उदाहरण एक चाकू है। यदि हम फ्लैट किनारे के साथ काटने की कोशिश करते हैं, तो बल एक बड़े सतह क्षेत्र में वितरित किया जाता है जिसके परिणामस्वरूप कम दबाव होता है, और यह कट नहीं होगा। जबकि तेज धार का उपयोग करते हुए, जिसमें सतह का क्षेत्र कम होता है, जिसके परिणामस्वरूप अधिक दबाव होता है, और इसलिए चाकू आसानी से कट जाता है। यह दबाव के व्यावहारिक अनुप्रयोग का एक उदाहरण है गैसों के लिए, दबाव को कभी -कभी एक पूर्ण दबाव के रूप में नहीं, बल्कि वायुमंडलीय दबाव के सापेक्ष मापा जाता है; इस तरह के माप को गेज कहा जाता है दबाव। इसका एक उदाहरण एक ऑटोमोबाइल टायर में हवा का दबाव है, जिसे कहा जा सकता है 220 kPa (32 psi), लेकिन वास्तव में वायुमंडलीय दबाव से ऊपर 220 kPa (32 psi) है। चूंकि समुद्र के स्तर पर वायुमंडलीय दबाव लगभग 100 kpa (14.7 psi) है, इसलिए टायर में पूर्ण दबाव के बारे में है 320 kPa (46 psi)। तकनीकी कार्य में, यह एक गेज लिखा जाता है दबाव 220 kPa (32 psi)।जहां स्थान सीमित है, जैसे कि दबाव गेज परएस, नाम प्लेट, ग्राफ लेबल, और टेबल हेडिंग, कोष्ठक में एक संशोधक का उपयोग, जैसे कि केपीए (गेज) या केपीए (निरपेक्ष), की अनुमति है। नोन एस आई (non SI) तकनीकी कार्य में, एक गेज दबाव 32 psi (220 kPa) कभी -कभी 32 psig के रूप में लिखा जाता है, और 32 psia के रूप में एक पूर्ण दबाव; हालांकि ऊपर बताए गए अन्य तरीकों से दबाव की इकाई से वर्णों को संलग्न करने से बचते हैं।

गेज प्रेशर, दबाव का प्रासंगिक उपाय है जहां भी कोई भंडारण जहाजों पर तनाव और द्रविक्स प्रणालियों के प्लंबिंग घटकों पर रुचि रखता है। हालांकि, जब भी समीकरण-ऑफ-स्टेट गुण, जैसे घनत्व या घनत्व में परिवर्तन, की गणना की जानी चाहिए, तो उनके पूर्ण मूल्यों के संदर्भ में दबाव व्यक्त किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, यदि वायुमंडलीय दबाव है 100 kPa (15 psi), एक गैस (जैसे हीलियम) पर 200 kPa (29 psi) (गेज प्रेशर) 300 kPa or 44 psi [निरपेक्ष]) एक ही गैस की तुलना में ५०% सघन है 100 kPa (15 psi) (गेज प्रेशर) 200 kPa or 29 psi [शुद्ध])। गेज पर ध्यान केंद्रित करना मान, कोई भी गलत तरीके से निष्कर्ष निकाल सकता है कि पहले नमूने में दूसरे के घनत्व से दोगुना था।

स्केलर प्रकृति

स्थिर गैस में, एक पूरे के रूप में गैस स्थानांतरित नहीं होती है। गैस के व्यक्तिगत अणु, हालांकि, निरंतर यादृच्छिक गति में हैं। क्योंकि हम बहुत बड़ी संख्या में अणुओं के साथ काम कर रहे हैं और क्योंकि व्यक्तिगत अणुओं की गति हर दिशा में यादृच्छिक है, हम किसी भी गति का पता नहीं लगाते हैं। यदि हम एक कंटेनर के भीतर गैस को संलग्न करते हैं, तो हम अपने कंटेनर की दीवारों से टकराने वाले अणुओं से गैस में दबाव का पता लगाते हैं। हम अपने कंटेनर की दीवारों को गैस के अंदर कहीं भी रख सकते हैं, और प्रति यूनिट क्षेत्र (दबाव) बल समान है। हम अपने कंटेनर के आकार को बहुत छोटे बिंदु तक कम कर सकते हैं (कम सच हो रहे हैं क्योंकि हम परमाणु पैमाने पर पहुंचते हैं), और दबाव में अभी भी उस बिंदु पर एक ही मूल्य होगा। इसलिए, दबाव एक स्केलर मात्रा है, न कि वेक्टर मात्रा। इसमें परिमाण है लेकिन इससे जुड़ी कोई दिशा नहीं है। दबाव बल एक गैस के अंदर एक बिंदु पर सभी दिशाओं में कार्य करता है। एक गैस की सतह पर, दबाव बल सतह पर लंबवत (समकोण पर) कार्य करता है। एक बारीकी से संबंधित मात्रा तनाव टेंसर σ है, जो वेक्टर बल से संबंधित है $\mathbf {F}$ को वेक्टर क्षेत्र $\mathbf {A}$ रैखिक संबंध के माध्यम से $\mathbf {F} =\sigma \mathbf {A}$।

इस टेंसर को चिपचिपा तनाव टेंसर माइनस हाइड्रोस्टेटिक दबाव के योग के रूप में व्यक्त किया जा सकता है।तनाव टेंसर के नकारात्मक को कभी -कभी दबाव टेंसर कहा जाता है, लेकिन निम्नलिखित में, शब्द दबाव केवल स्केलर दबाव को संदर्भित करेगा। सामान्य सापेक्षता के सिद्धांत के अनुसार, दबाव एक गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की ताकत को बढ़ाता है (तनाव-ऊर्जा टेंसर देखें) और इसलिए गुरुत्वाकर्षण के द्रव्यमान-ऊर्जा कारण को जोड़ता है। यह प्रभाव रोजमर्रा के दबावों पर ध्यान देने योग्य नहीं है, लेकिन न्यूट्रॉन सितारों में महत्वपूर्ण है, हालांकि इसका प्रयोगात्मक रूप से परीक्षण नहीं किया गया है।

प्रकार

द्रव दबाव

द्रव का दबाव सबसे अधिक बार एक तरल पदार्थ के भीतर कुछ बिंदु पर संपीड़ित तनाव होता है। (शब्द द्रव तरल और गैसों दोनों को संदर्भित करता है - विशेष रूप से तरल दबाव के बारे में अधिक जानकारी के लिए, नीचे अनुभाग देखें।)

पानी एक क्षतिग्रस्त हाइड्रेंट से उच्च गति से बच जाता है जिसमें उच्च दबाव में पानी होता है

द्रव का दबाव दो स्थितियों में से एक में होता है:

1. एक खुली स्थिति, जिसे ओपन चैनल फ्लो कहा जाता है, उदा। महासागर, एक स्विमिंग पूल, या वातावरण।
2. एक बंद स्थिति, जिसे बंद नाली कहा जाता है, उदा। एक पानी की रेखा या गैस लाइन।

खुली परिस्थितियों में दबाव आमतौर पर स्थिर या गैर-चलती स्थितियों में दबाव के रूप में अनुमानित किया जा सकता है (यहां तक कि समुद्र में जहां लहरें और धाराएं हैं), क्योंकि गतियों में दबाव में केवल नगण्य परिवर्तन होते हैं।ऐसी स्थितियां द्रव स्टैटिक्स के सिद्धांतों के अनुरूप हैं।एक गैर-मूविंग (स्थिर) द्रव के किसी भी बिंदु पर दबाव को हाइड्रोस्टेटिक दबाव कहा जाता है।द्रव के बंद शरीर या तो स्थिर होते हैं, जब द्रव नहीं चल रहा होता है, या गतिशील होता है, जब द्रव एक पाइप में या एक बंद कंटेनर में एक हवा के अंतर को संपीड़ित करके स्थानांतरित कर सकता है।बंद परिस्थितियों में दबाव द्रव की गतिशीलता के सिद्धांतों के अनुरूप है।

द्रव दबाव की अवधारणाओं को मुख्य रूप से ब्लाइस पास्कल और डैनियल बर्नौली की खोजों के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है। बर्नौली के समीकरण का उपयोग लगभग किसी भी स्थिति में एक तरल पदार्थ में किसी भी बिंदु पर दबाव निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। समीकरण द्रव के बारे में कुछ धारणाएं बनाता है, जैसे कि तरल पदार्थ आदर्श होता है और असंगत।एक आदर्श तरल पदार्थ एक तरल पदार्थ है जिसमें कोई घर्षण नहीं है, यह आक्रमण है(शून्य चिपचिपाहट)।एक निरंतर घनत्व द्रव से भरे सिस्टम के सभी बिंदुओं के लिए समीकरण है

${\frac {p}{\gamma }}+{\frac {v^{2}}{2g}}+z=\mathrm {const} ,$

जहाँ पे:

पी, द्रव का दबाव,

${\gamma }$= ρg, घनत्व × गुरुत्वाकर्षण का त्वरण तरल पदार्थ का (मात्रा-) विशिष्ट वजन है,: वी, तरल पदार्थ का वेग,

जी, गुरुत्वाकर्षण का त्वरण,

जेड, ऊंचाई,

${\frac {p}{\gamma }}$, दबाव सिर,

${\frac {v^{2}}{2g}}$, वेग सिर।

एप्लिकेशन

• हाइड्रोलिक ब्रेक
• फ़व्वारी कुआँ
• रक्त चाप
• हाइड्रोलिक हेड
• प्लांट सेल टर्जिडिटी
• पाइथागोरियन कप
• दबाव धोना

विस्फोट या अवहेलना दबाव

विस्फोट या अवहेलना दबाव विस्फोटक और सीमित स्थानों में विस्फोटक गैसों, मिस्ट्स, धूल/वायु निलंबन के प्रज्वलन का परिणाम है।

नकारात्मक दबाव

संघीय प्रदर्शन केंद्र Keenbaum, जर्मनी में कम दबाव कक्ष

जबकि दबाव, सामान्य रूप से, नकारात्मक हैं, ऐसी कई स्थितियां हैं जिनमें नकारात्मक दबावों का सामना किया जा सकता है:

• रिश्तेदार में काम करते समय (गेज) दबाव। उदाहरण के लिए, 80 kPa का एक पूर्ण दबाव एक गेज के रूप में वर्णित किया जा सकता है −21 का दबाव; kpa (यानी, 21kPa; 101 kPa के वायुमंडलीय दबाव से नीचे)। उदाहरण के लिए, पेट का विघटन एक प्रसूति प्रक्रिया है, जिसके दौरान नकारात्मक गेज दबाव को एक गर्भवती महिला के पेट पर रुक -रुक कर लागू किया जाता है।
• नकारात्मक पूर्ण दबाव संभव है। वे प्रभावी रूप से तनाव हैं, और थोक ठोस और थोक तरल दोनों को उन पर खींचकर नकारात्मक पूर्ण दबाव में रखा जा सकता है। माइक्रोस्कोपिक रूप से, ठोस और तरल पदार्थों में अणुओं में आकर्षक इंटरैक्शन होते हैं जो थर्मल काइनेटिक ऊर्जा पर हावी होते हैं, इसलिए कुछ तनाव को बनाए रखा जा सकता है।थर्मोडायनामिक रूप से, हालांकि, नकारात्मक दबाव के तहत एक थोक सामग्री एक मेटास्टेबल स्थिति में है, और यह तरल पदार्थों के मामले में विशेष रूप से नाजुक है जहां नकारात्मक दबाव स्थिति सुपरहेटिंग के समान है और आसानी से गुहिकायन के लिए अतिसंवेदनशील है। कुछ स्थितियों में, गुहिकायन से बचा जा सकता है और अनिश्चित काल तक नकारात्मक दबावों को बनाए रखा जा सकता है,उदाहरण के लिए, तरल पारा को बनाए रखने के लिए देखा गया है −425 atm साफ कांच के कंटेनरों में। नकारात्मक तरल दबावों को 10 एम (पानी के वायुमंडलीय दबाव सिर) से अधिक लंबा पौधों में एसएपी की चढ़ाई में शामिल माना जाता है।
• कासिमिर प्रभाव वैक्यूम ऊर्जा के साथ बातचीत के कारण एक छोटा आकर्षक बल बना सकता है; इस बल को कभी -कभी वैक्यूम दबाव कहा जाता है (नकारात्मक गेज के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए एक वैक्यूम का दबाव)।
• कठोर निकायों में गैर-आइसोट्रोपिक तनावों के लिए, इस बात पर निर्भर करता है कि किसी सतह के उन्मुखीकरण को कैसे चुना जाता है, बलों के समान वितरण में एक सतह के साथ नकारात्मक दबाव का एक घटक हो सकता है, नकारात्मक दबाव के एक घटक के साथ एक और सतह सामान्य के साथ कार्य करता है।
  • एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में तनाव आम तौर पर गैर-आइसोट्रोपिक होते हैं, जिसमें एक सतह तत्व (सामान्य तनाव) के लिए सामान्य दबाव होता है, नकारात्मक होता है, और सतह के तत्वों के लिए नकारात्मक होता है।
• ब्रह्मांड विज्ञान में, डार्क एनर्जी नकारात्मक दबाव की एक बहुत छोटी अभी तक ब्रह्मांडीय रूप से महत्वपूर्ण मात्रा का निर्माण करती है, जो ब्रह्मांड के विस्तार को तेज करती है।

ठहराव दबाव (स्टेग्नेशन  प्रेशर)

Main article: स्टेग्नेशन प्रेशर

ठहराव दबाव - दबाव है जब एक द्रव एक्सर्ट होता है जब इसे आगे बढ़ने से रोकने के लिए मजबूर किया जाता है।नतीजतन, हालांकि उच्च गति पर चलने वाले एक तरल पदार्थ में कम स्थिर दबाव होगा, यह एक स्टैंडस्टिल के लिए मजबूर होने पर एक उच्च ठहराव दबाव हो सकता है। स्थैतिक दबाव और ठहराव दबाव संबंधित हैं:

$p_{0}={\frac {1}{2}}\rho v^{2}+p$

जहाँ पे

$p_{0}$ ठहराव का दबाव है,

$\rho$ घनत्व है,

$v$ प्रवाह वेग है,

$p$ स्थिर दबाव है।

एक चलती तरल पदार्थ के दबाव को एक पिटोट ट्यूब का उपयोग करके मापा जा सकता है, या इसकी एक विविधता जैसे कि कील जांच या कोबरा जांच, एक मैनोमीटर से जुड़ा हुआ है।इस बात पर निर्भर करता है कि इनलेट छेद जांच पर कहाँ स्थित हैं, यह स्थैतिक दबाव या ठहराव दबाव को माप सकता है।

सतह का दबाव और सतह तनाव

दबाव का एक दो-आयामी एनालॉग है-प्रति यूनिट लंबाई पार्श्व बल बल के लिए लंबवत एक रेखा पर लागू होता है।

सतह के दबाव को π द्वारा निरूपित किया जाता है:

$\pi ={\frac {F}{l}}$

और तीन-आयामी दबाव के साथ कई समान गुण साझा करते हैं।सतह रसायनों के गुणों की जांच दबाव/क्षेत्र इज़ोटेर्म को मापकर की जा सकती है, बॉयल के कानून के दो-आयामी एनालॉग के रूप में, πA = k, निरंतर तापमान पर।

भूतल तनाव सतह के दबाव का एक और उदाहरण है, लेकिन एक उल्टे संकेत के साथ, क्योंकि तनाव दबाव के विपरीत है।

एक आदर्श गैस का दबाव

Main article: आइडियल गैस लॉ

एक आदर्श गैस में, अणुओं में कोई मात्रा नहीं होती है और वे बातचीत नहीं करते हैं। आदर्श गैस कानून के अनुसार, दबाव तापमान और मात्रा के साथ रैखिक रूप से भिन्न होता है, और मात्रा के साथ विपरीत होता है:

$p={\frac {nRT}{V}},$

जहाँ पे:

पी गैस का पूर्ण दबाव है,

n पदार्थ की मात्रा है,

टी पूर्ण तापमान है,

V वॉल्यूम है,

R आदर्श गैस स्थिरांक है।

वास्तविक गैसें राज्य के चर पर अधिक जटिल निर्भरता प्रदर्शित करती हैं।

वाष्प दबाव

Main article: वाष्प का दबाव

वाष्प का दबाव एक बंद प्रणाली में अपने संघनित चरणों के साथ थर्मोडायनामिक संतुलन में एक वाष्प का दबाव है। सभी तरल पदार्थों और ठोस पदार्थों में गैसीय रूप में वाष्पित होने की प्रवृत्ति होती है, और सभी गैसों में अपने तरल या ठोस रूप में वापस संघनित करने की प्रवृत्ति होती है।

तरल का वायुमंडलीय दबाव उबलते बिंदु (जिसे सामान्य उबलते बिंदु के रूप में भी जाना जाता है) वह तापमान है जिस पर वाष्प दबाव परिवेशी वायुमंडलीय दबाव के बराबर होता है। उस तापमान में किसी भी वृद्धिशील वृद्धि के साथ, वाष्प का दबाव वायुमंडलीय दबाव को दूर करने और पदार्थ के थोक के अंदर वाष्प बुलबुले बनाने के लिए तरल को उठाने के लिए पर्याप्त हो जाता है। तरल में गहरे बुलबुले के गठन के लिए एक उच्च दबाव की आवश्यकता होती है, और इसलिए उच्च तापमान, क्योंकि गहराई बढ़ने के साथ द्रव का दबाव वायुमंडलीय दबाव से ऊपर बढ़ जाता है।

वाष्प का दबाव जो मिश्रण में एक एकल घटक सिस्टम में कुल दबाव में योगदान देता है, उसे आंशिक वाष्प दबाव कहा जाता है।

तरल दबाव

See also: फ्लूइड स्टैटिक्स § प्रेशर इन फ्लुइड्स एट रेस्ट

जब कोई व्यक्ति पानी के नीचे तैरता है, तो पानी के दबाव को व्यक्ति के झुमके पर काम करते हुए महसूस किया जाता है। वह व्यक्ति जितना गहरी तैरता है, उतना ही अधिक दबाव होता है।महसूस किया गया दबाव व्यक्ति के ऊपर पानी के वजन के कारण होता है। जैसे -जैसे कोई गहरे तैरता है, व्यक्ति के ऊपर अधिक पानी होता है और इसलिए अधिक दबाव होता है। दबाव एक तरल एक्सर्ट इसकी गहराई पर निर्भर करता है।

तरल दबाव भी तरल के घनत्व पर निर्भर करता है। यदि कोई पानी की तुलना में अधिक घने तरल में डूबा हुआ था, तो दबाव समान रूप से अधिक होगा।इस प्रकार, हम कह सकते हैं कि गहराई, घनत्व और तरल दबाव सीधे आनुपातिक हैं। निरंतर घनत्व के तरल स्तंभों में एक तरल के कारण या किसी पदार्थ के भीतर गहराई पर दबाव निम्न सूत्र द्वारा दर्शाया गया है:

$p=\rho gh,$

जहाँ पे:

पी तरल दबाव है,

जी ओवरलेइंग सामग्री की सतह पर गुरुत्वाकर्षण है,

ρ तरल का घनत्व है,

H किसी पदार्थ के भीतर तरल स्तंभ या गहराई की ऊंचाई है।

एक ही सूत्र कहने का एक और तरीका निम्नलिखित है:

$p={\text{weight density}}\times {\text{depth}}.$

Derivation of this equation

This is derived from the definitions of pressure and weight density. Consider an area at the bottom of a vessel of liquid. The weight of the column of liquid directly above this area produces pressure. From the definition ${\text{weight density}}={\frac {\text{weight}}{\text{volume}}}$ we can express this weight of liquid as ${\text{weight}}={\text{weight density}}\times {\text{volume}},$ where the volume of the column is simply the area multiplied by the depth. Then we have ${\text{pressure}}={\frac {\text{force}}{\text{area}}}={\frac {\text{weight}}{\text{area}}}={\frac {{\text{weight density}}\times {\text{volume}}}{\text{area}}},$ ${\text{pressure}}={\frac {{\text{weight density}}\times {\text{(area}}\times {\text{depth)}}}{\text{area}}}.$ With the "area" in the numerator and the "area" in the denominator canceling each other out, we are left with ${\text{pressure}}={\text{weight density}}\times {\text{depth}}.$ Written with symbols, this is our original equation: $p=\rho gh.$

दबाव एक तरल पक्षों के खिलाफ और एक कंटेनर के नीचे की ओर बढ़ता है, यह घनत्व और तरल की गहराई पर निर्भर करता है। यदि वायुमंडलीय दबाव की उपेक्षा की जाती है, तो नीचे के खिलाफ तरल दबाव दो बार गहराई से दोगुना है; गहराई से तीन गुना, तरल दबाव तीन गुना है; आदि या, यदि तरल घने के रूप में दो या तीन गुना है, तो तरल दबाव किसी भी गहराई के लिए दो या तीन गुना महान है। तरल पदार्थ व्यावहारिक रूप से असंगत हैं - अर्थात्, उनकी मात्रा को दबाव से शायद ही बदला जा सकता है (पानी की मात्रा में प्रत्येक वायुमंडलीय वृद्धि के लिए इसकी मूल मात्रा के केवल 50 मिलियन से कम हो जाती है)। इस प्रकार, तापमान द्वारा उत्पादित छोटे परिवर्तनों को छोड़कर, एक विशेष तरल का घनत्व व्यावहारिक रूप से सभी गहराई पर समान है।

तरल की सतह पर दबाए जाने वाले वायुमंडलीय दबाव को ध्यान में रखा जाना चाहिए जब तरल पर कुल दबाव अभिनय की खोज करने की कोशिश की जाती है। तरल का कुल दबाव, फिर, ρgh प्लस वायुमंडल का दबाव है। जब यह भेद महत्वपूर्ण होता है, तो कुल दबाव शब्द का उपयोग किया जाता है। अन्यथा, तरल दबाव की चर्चा सामान्य रूप से कभी-कभी मौजूद वायुमंडलीय दबाव के संबंध में दबाव को संदर्भित करती है।

दबाव मौजूद तरल की मात्रा पर निर्भर नहीं करता है। मात्रा महत्वपूर्ण कारक नहीं है - गहराई है। बांध के खिलाफ काम करने वाला औसत पानी का दबाव पानी की औसत गहराई पर निर्भर करता है न कि रुके हुए पानी की मात्रा पर। उदाहरण के लिए, 3 m (10 ft) . की गहराई वाली एक चौड़ी लेकिन उथली झील एक छोटे से औसत दबाव का केवल आधा ही 6 m (20 ft) है गहरा तालाब करता है। (दबाव के लिए अधिक से अधिक सतह क्षेत्र के कारण लंबे बांध पर लागू कुल बल अधिक होगा। लेकिन दिए गए 5-foot (1.5 m) .) के लिए -प्रत्येक बांध का चौड़ा खंड, 10 ft (3.0 m) गहरा पानी 20 ft (6.1 m) . का एक चौथाई बल लागू करेगा गहरा पानी)। एक व्यक्ति को एक ही दबाव महसूस होगा चाहे उसका सिर पानी की सतह के नीचे एक छोटे से पूल में या एक बड़ी झील के बीच में एक ही गहराई में डुबोया जाए। यदि चार काँच के बर्तन में अलग-अलग मात्रा में पानी होता है, लेकिन सभी समान गहराई तक भरे होते हैं, तो एक मछली जिसके सिर को सतह के नीचे कुछ सेंटीमीटर डुबोया जाता है, उस पर पानी के दबाव से कार्य किया जाएगा जो कि किसी भी बर्तन में समान है। यदि मछली कुछ सेंटीमीटर गहराई तक तैरती है, तो मछली पर दबाव गहराई के साथ बढ़ता जाएगा और मछली के बर्तन में कोई फर्क नहीं पड़ता। यदि मछली नीचे की ओर तैरती है, तो दबाव अधिक होगा, लेकिन इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि वह किस बर्तन में है। सभी काँच के बर्तन समान गहराई तक भरे हुए हैं, इसलिए प्रत्येक बर्तन के तल पर पानी का दबाव समान होता है, चाहे उसका आकार या आयतन कुछ भी हो। यदि एक बर्तन के तल पर पानी का दबाव पास रखे बर्तन के नीचे पानी के दबाव से अधिक होता है, तो अधिक दबाव पानी को बग़ल में और फिर संकरे बर्तन को तब तक उच्च स्तर तक ले जाएगा जब तक कि नीचे के दबाव बराबर नहीं हो जाते। दबाव गहराई पर निर्भर है, मात्रा पर निर्भर नहीं है, इसलिए एक कारण है कि पानी अपने स्तर की तलाश करता है।

इसे ऊर्जा समीकरण के रूप में पुनर्स्थापित करते हुए, एक आदर्श, असंगत तरल में प्रति यूनिट की मात्रा ऊर्जा अपने पोत में स्थिर होती है। सतह पर, गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा बड़ी होती है लेकिन तरल दबाव ऊर्जा कम होती है। पोत के निचले भाग में, सभी गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा को दबाव ऊर्जा में बदल दिया जाता है। प्रति यूनिट मात्रा में दबाव ऊर्जा और गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा का योग द्रव की मात्रा में स्थिर होता है और दो ऊर्जा घटक गहराई के साथ रैखिक रूप से बदलते हैं। गणितीय रूप से, इसे बर्नौली के समीकरण द्वारा वर्णित किया गया है, जहां वेग हेड शून्य है और पोत में प्रति यूनिट वॉल्यूम की तुलना है

${\frac {p}{\gamma }}+z=\mathrm {const} .$

शर्तों का अर्थ समान अर्थ है जैसे कि द्रव के दबाव में।

तरल दबाव की दिशा

तरल दबाव के बारे में एक प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित तथ्य यह है कि यह सभी दिशाओं में समान रूप से उतारा जाता है। यदि कोई पानी में डूबा हुआ है, तो कोई फर्क नहीं पड़ता कि वह व्यक्ति अपने सिर को झुकाता है, व्यक्ति अपने कानों पर पानी के दबाव की समान मात्रा महसूस करेगा। क्योंकि तरल बह सकता है, यह दबाव केवल नीचे की ओर नहीं है।दबाव को बग़ल में अभिनय करते देखा जाता है जब पानी एक सीधा कैन के किनारे एक रिसाव से बग़ल में होता है। दबाव भी ऊपर की ओर काम करता है, जैसा कि प्रदर्शित किया जाता है जब कोई पानी की सतह के नीचे एक समुद्र तट की गेंद को धक्का देने की कोशिश करता है।एक नाव के नीचे पानी के दबाव (उछाल) द्वारा ऊपर की ओर धकेल दिया जाता है।

जब कोई तरल किसी सतह पर दबाव डालता है, तो एक शुद्ध बल होता है जो सतह के लंबवत होता है। हालांकि दबाव की कोई विशिष्ट दिशा नहीं होती है, बल करता है। एक जलमग्न त्रिकोणीय ब्लॉक में प्रत्येक बिंदु के खिलाफ कई दिशाओं से पानी होता है, लेकिन बल के घटक जो सतह पर लंबवत नहीं होते हैं, केवल एक शुद्ध लंबवत बिंदु छोड़कर एक दूसरे को रद्द कर देते हैं। यही कारण है कि बाल्टी में एक छेद से निकलने वाला पानी शुरू में बाल्टी को एक दिशा में समकोण पर बाल्टी की सतह पर छोड़ देता है जिसमें छेद स्थित होता है। फिर यह गुरुत्वाकर्षण के कारण नीचे की ओर मुड़ जाता है। यदि एक बाल्टी (ऊपर, नीचे और मध्य) में तीन छेद हैं, तो आंतरिक कंटेनर की सतह पर लंबवत बल वैक्टर बढ़ती गहराई के साथ बढ़ेगा - यानी, तल पर अधिक दबाव इसे बनाता है ताकि नीचे का छेद होगा पानी को सबसे दूर गोली मारो। किसी द्रव द्वारा किसी चिकने पृष्ठ पर आरोपित बल सदैव पृष्ठ के समकोण पर होता है। छेद से तरल की गति है $\scriptstyle {\sqrt {2gh}}$, जहाँ h मुक्त सतह के नीचे की गहराई है। यह वही गति है जो पानी (या कुछ और) की होगी यदि स्वतंत्र रूप से समान ऊर्ध्वाधर दूरी h गिरती है।

कीनेमेटिक दबाव

$P=p/\rho _{0}$

कीनेमेटिक दबाव है, जहां $p$ दबाव है और $\rho _{0}$ निरंतर द्रव्यमान घनत्व। P की SI इकाई m² /s² है। कीनेमेटिक दबाव का उपयोग उसी तरह से किया जाता है जैसे किनेमेटिक चिपचिपापन $\nu$ नवियर -स्टोक्स समीकरणों की गणना करने के लिए नवीर -स्टोक्स समीकरण (Navier–Stokes equation) स्पष्ट रूप से घनत्व दिखाए बिना $\rho _{0}$।

नवियर -स्टोक्स समीकरण कीनेमेटिक मात्रा के साथ

${\frac {\partial u}{\partial t}}+(u\nabla )u=-\nabla P+\nu \nabla ^{2}u.$

यह भी देखें

• Atmospheric pressure
• Blood pressure
• Boyle's law
• Combined gas law
• Conversion of units
• Critical point (thermodynamics)
• Dimensional analysis
• Dynamic pressure
• Electric potential
• Electron degeneracy pressure
• Hydraulics
• Internal pressure
• Kinetic theory
• Microphone
• Orders of magnitude (pressure)
• Partial pressure
• Pressure measurement
• Pressure sensor
• Sound pressure
• Static pressure
• Timeline of temperature and pressure measurement technology
• Torricelli's law
• Vacuum
• Vacuum pump
• Vertical pressure variation

बाहरी संबंध

• Introduction to Fluid Statics and Dynamics on Project PHYSNET
• Pressure being a scalar quantity
• wikiUnits.org - Convert units of pressure

दबाव