Innhold
- TL; DR (for lang; ikke lest)
- Å bygge et manometer
- Måling av trykk
- Hvordan det fungerer
- Beregne trykket
- Eksempel: Manometerbruk
Et manometer kan være en hvilken som helst enhet som måler trykk. Imidlertid, med mindre annet er kvalifisert, refererer uttrykket "manometer" ofte til et U-formet rør delvis fylt med væske. Du kan enkelt bygge denne typen manometer som en del av et laboratorieeksperiment for å demonstrere effekten av lufttrykk på en væskesøyle.
TL; DR (for lang; ikke lest)
Et manometer er et vitenskapelig instrument eller måler som måler press.
Å bygge et manometer
Et enkelt manometer kan bygges ved delvis å fylle et klart plastrør med en farget væske for å la væskenivået enkelt observeres. Røret blir deretter bøyd i en U-form og festet i stående stilling. Nivåene av væsken i de to vertikale kolonnene skal være like på dette tidspunktet, ettersom de for øyeblikket er utsatt for samme trykk. Dette nivået er derfor markert og identifisert som manometerets nullpunkt.
Måling av trykk
Manometeret er plassert mot en målt skala for å tillate forskjell i høyden på de to kolonnene. Denne høydeforskjellen kan brukes direkte for å gjøre relative sammenligninger mellom forskjellige testtrykk. Denne typen manometer kan også brukes til å beregne det absolutte trykket når væsketettheten i manometeret er kjent.
Hvordan det fungerer
Den ene enden av røret er forbundet med en gasstett pakning til en testtrykkilde. Den andre enden av røret blir stående åpen for atmosfæren og vil derfor bli utsatt for et trykk på omtrent 1 atmosfære (atm). Hvis testtrykket er større enn referansetrykket på 1 atm, tvinges væsken i testkolonnen nedover kolonnen. Dette fører til at væsken i referansekolonnen stiger med en like mengde.
Beregne trykket
Trykket som utøves av en væskesøyle kan gis ved ligningen P = hgd. I denne ligningen er P beregnet trykk, h er væskehøyden, g er tyngdekraften og d er væskens tetthet. Fordi manometeret måler et trykkforskjell i stedet for et absolutt trykk, bruker vi substitusjonen P = Pa - P0. I denne substitusjonen er Pa testtrykket og P0 er referansetrykket.
Eksempel: Manometerbruk
Anta at væsken i manometeret er kvikksølv og høyden på væsken i referansekolonnen er 0,02 meter høyere enn høyden på væsken i testkolonnen. Bruk 13,534 kilogram per kubikkmeter (kg / m ^ 3) for tettheten av kvikksølv og 9,8 meter per sekund i kvadratet (m / s ^ 2) for tyngdesakelerasjonen. Du kan beregne trykkforskjellen mellom de to kolonnene som hgp = 0,02 x 9,8 x 13,534 = omtrent 2 653 kg • m-1 • s-2. For trykkenheter kan du bruke pascal, med omtrent 101.325 pascaler som tilsvarer 1 atm av trykk. Trykkdifferansen i manometeret er derfor Pa - P0 = 2,653 / 101,325 = 0,026 atm. Så trykket i testkolonnen (Pa) er lik P0 + 0,026 atm = 1 + 0,026 atm = 1,026 atm.