Основные термодинамические параметры

Абсолютное давление

Абсолютное давлениеР – это давление, отсчитываемое от абсолютного нуля давления, то есть от давления абсолютного вакуума. Собственно давление – это физическая величина, характеризующая поверхностную плотность сил, действующих перпендикулярно (нормально) на некоторый рассматриваемый элемент внешней или внутренней поверхности тела. Как известно, п оверхностной плотностью физической величины называется физическая величина, отнесённая к единице площади поверхности.

Различают истинное и среднее давления. Истинное давление – это давление в рассматриваемой точке, равное отношению бесконечно малой силы dF, действующей перпендикулярно на элемент поверхности бесконечно малой площади dS:

Р = dF/ dS. (1.4.1)

Если сила F распределена по рассматриваемой поверхности площадью S (далее «площадка») равномерно, то истинное давление может быть определено как

Р = F/ S. (1.4.2)

По этой же формуле определяется и среднее давление в случае, когда сила F по рассматриваемой площадке распределена неравномерно.

Сила F, оказывающая давление, называется силой давления. Нельзя путать понятия давление и сила давления, которые различаются принципиально (даже по размерностям).

В системе СИ единицей измерения давления служит паскаль, то есть
[ Р ] = Па = 1 Н/м² (обозначение физической величины, взятое в квадратные скобки, есть условное обозначение размерности данной физической величины, которая указывается справа от знака равенства).

На практике Р очень часто измеряют и в других единицах измерения. С ними вы познакомитесь на практических занятиях в учебном пособии Часть 1.

Процессы в ТС могут протекать при давлениях выше атмосферного (давление пара в котле, продуктов сгорания в камере реактивного двигателя, сжатого воздуха в компрессоре). Следовательно абсолютное давление Р в этих ТС будет больше атмосферного Р_а на некоторую дополнительную величину (см. рис. ниже).

Эта дополнительная величина давления получила название избыточного (манометрического) давленияР_и. Таким образом, Р в таких системах определяется как:

Р = Р_а + Р_и. ( 1.4.4)

где [ Р, Р_и ] = атм, ат, бар.

Некоторые процессы в ТС протекают при давлениях ниже атмосферного, то есть в условиях разряжения или вакуума (например, процесс засасывания жидкости (газа) во всасывающий патрубок соответствующего насоса). В этом случае, абсолютное давление Р в системах будет меньше атмосферного Р_а на некоторую величину (см. рис. 1.4.1). Эта величина получила название давления разряженияР_р(вакуумметрического давления). Таким образом, Р в таких системах определяется как

Р = Р_а - Р_р. ( 1.4.10)

Таким образом, давление под которым находится ТС в случае разряжения есть абсолютное давление Р в этой системе. Это положение легло в основу определения вакуума. Вакуум – состояние среды, абсолютное давление в которой меньше атмосферного.

Следует отметить, что используемые в литературе термины манометрическое давление для Р_и и вакуумметрическое давление для Р_р предложены с учётом названий приборов, используемых для измерения этих давлений. Это соответственно манометры и вакуумметры.