Kalkulator ciśnienia hydrostatycznego

Podaj głębokość i gęstość cieczy, aby znaleźć ciśnienie poniżej powierzchni.

Głębokość pod powierzchnią
m
Gęstość cieczy
kg/m³
Ciśnienie na powierzchni
kPa
Przyspieszenie grawitacyjne
m/s²

Nadciśnienie od cieczy

98,1 kPa

Ciśnienie bezwzględne199,425 kPa
Przyrost na jednostkę głębokości9,81 kPa/m

Jak działa kalkulator ciśnienia hydrostatycznego

Zbiornik wypełniony wodą, oznaczona głębokość i manometr przy dnie

Podaj głębokość wybranego punktu pod powierzchnią, gęstość cieczy, przyspieszenie ziemskie oraz ciśnienie nad cieczą. Wynik główny to przyrost ciśnienia od słupa cieczy; osobno podajemy ciśnienie bezwzględne.

Przykłady z różną głębokością i gęstością

Woda na głębokości 10 m. Dla 1000 kg/m³, g = 9,81 m/s² i ciśnienia powierzchniowego 101,325 kPa przyrost wynosi 98,1 kPa, a ciśnienie bezwzględne 199,425 kPa. Nie należy mylić tych dwóch wskazań manometru.

Czujnik 0,5 m pod lustrem wody. Przy tych samych parametrach ciecz dodaje 4,905 kPa; razem jest 106,23 kPa. W obliczeniu liczy się położenie czujnika, nie sama wysokość zbiornika.

Lżejsza ciecz na głębokości 3 m. Przy gęstości 800 kg/m³ i g = 9,81 m/s² przyrost wynosi 23,544 kPa. Z 101,325 kPa na powierzchni daje to 124,869 kPa bezwzględnego. Gęstość wody zawyżyłaby ten wynik.

Skąd bierze się przyrost ciśnienia

pwzgl=ρgh,pbezwzgl=p0+ρghp_{\mathrm{wzgl}}=\rho gh,\qquad p_{\mathrm{bezwzgl}}=p_0+\rho gh

ρ oznacza gęstość, g przyspieszenie ziemskie, h głębokość pionową, a p₀ ciśnienie bezwzględne na powierzchni. Zależność dla nieruchomej cieczy o stałej gęstości omawia OpenStax. Szerokość zbiornika nie zmienia ciśnienia w jednym punkcie na tej samej głębokości.

Jednostki i granice modelu

Tryb metryczny używa metrów, kg/m³, m/s² i kPa. Tryb imperialny korzysta ze stóp, lb/ft³, ft/s² i psi. Zmiana trybu przelicza wpisane dane; nie zmienia fizycznej sytuacji. Zaokrąglamy prezentację, nie kroki obliczenia.

Domyślne 101,325 kPa to jedna atmosfera standardowa podana przez NIST, a nie aktualny odczyt pogody. Przepływ, pompy, wyraźne zmiany gęstości lub kilka warstw cieczy wymagają osobnych obliczeń. Wynik nie określa wytrzymałości zbiornika.

Pytania o ciśnienie cieczy

Co oznacza ciśnienie względne?

To część ciśnienia dodana przez słup cieczy, bez ciśnienia już panującego nad powierzchnią.

Czy wpisać głębokość po skośnej ścianie?

Nie. Potrzebna jest pionowa odległość między powierzchnią cieczy a badanym punktem.

Ile wynosi przyrost przy powierzchni?

Przy głębokości zero wynosi zero; ciśnienie bezwzględne jest wtedy równe ciśnieniu powierzchniowemu.

Jak obliczyć dwie warstwy?

Policz iloczyn gęstości, g i grubości każdej warstwy, a następnie dodaj oba przyrosty.

Czy szeroki zbiornik daje większe ciśnienie?

Nie w pojedynczym punkcie na tej samej głębokości. Większa powierzchnia może jednak oznaczać większą łączną siłę.

Podobne kalkulatory

Następujące kalkulatory na ten sam temat mogą być przydatne:

Udostępnij w mediach społecznościowych

Jeśli Ci się spodobało, udostępnij kalkulator w swoich mediach społecznościowych. To łatwe dla Ciebie i korzystne dla promocji projektu. Dziękuję!