Tlak vs prietok
Tlak a prietok sú dva pojmy, ktoré sa často používajú pri zaobchádzaní s tekutinou; to sú kvapaliny alebo plyny. Tieto dve vlastnosti sú charakteristikami stavu tekutiny. Tlak aj prietok tekutiny sú bodové vlastnosti.
Viac o tlaku
Tlak tekutiny je definovaný ako sila pôsobiaca na jednotku plochy v tekutine. Aj keď sa vzťahuje na jednotkovú oblasť, môže sa vzťahovať na hodnotu bodu, ktorá sa mení od bodu k bodu. Znamená to, že statický tlak tekutiny je bodovou vlastnosťou. V jednotkách SI sa tlak meria v Pascaloch (Pa) alebo Newtonoch na meter štvorcový (Nm-2) a v imperiálnom systéme sa meria v librách na štvorcový palec. Konkrétne pri meraní atmosférického tlaku alebo tlaku plynu sa používajú aj ortuťové milimetre alebo ortuťové centimetre. Tlak nie je vektorová veličina.
Tlak prítomný v tekutine môže pochádzať z dvoch rôznych faktorov. Statický tlak je tlak v kvapaline, keď je v pokoji, a dynamický tlak je tlak spôsobený pohybom kvapaliny. Pri uvažovaní o statickom tlaku plynov a kvapalín sú ich zdroje odlišné. V kvapalinách je statický tlak spôsobený hmotnosťou kvapaliny nad uvažovaným bodom a mení sa s hĺbkou. V plynoch je to rýchlosť kolízie molekúl plynu v nádobe. Ak je nádoba malá, tlak plynu možno považovať za rovnaký v každom bode. Ak má plyn väčší objem, hmotnosť ovplyvňuje aj statický tlak (napr. atmosférický tlak).
Na druhej strane dynamický tlak tekutiny má svoj pôvod v pohybe tekutiny a úzko súvisí s kinetickou energiou tekutiny (ako sa odráža v Bernoulliho rovnici). V tomto kontexte je statický tlak potenciálna energia tekutiny v jednotkovom objeme a dynamický tlak je kinetická energia na jednotku objemu.
Tlak a prietok spolu súvisia, pretože tlakový rozdiel je príčinou prietoku.
Viac o Flow
Keď v tekutine existuje tlakový rozdiel medzi dvoma bodmi a nie je vyvážený vnútornými silami pôsobiacimi na telo, tekutina sa začne pohybovať z bodu vyššieho tlaku do bodu nízkeho tlaku, aby sa minimalizoval tlakový rozdiel. Tento nepretržitý pohyb tekutiny je známy ako prúdenie.
Technicky sa prietok vzťahuje na množstvo tekutiny pretekajúcej cez daný povrch. Toto množstvo prietoku možno merať pomocou dvoch parametrov; t.j. rýchlosť prúdenia objemu a rýchlosť prúdenia hmoty. Objemový prietok je definovaný ako objem tekutiny, ktorý prejde daným povrchom za jednotku času a meria sa v metroch kubických za sekundu. Hmotnostný prietok je definovaný ako hmotnosť prechádzajúca daným povrchom za jednotku času a meraná v kilogramoch za sekundu. Pojem „prietok“sa väčšinou vzťahuje na objemový prietok.
Aký je rozdiel medzi tlakom a prietokom?
• Tlak je sila pôsobiaca na jednotku plochy; je to vlastnosť skalárneho bodu tekutín.
• Prietok je rýchlosť, ktorou tekutina prechádza daným povrchom a prietok je spôsobený rozdielom tlaku v tekutine.
