压强即物体单位面积上所受到的压力,压强在物理学、工程学等多个领域有重大作用。帕斯卡定律与伯努利定律是流体压强遵从的重要定律,在生产生活中由重要作用。
增大压强的方法
压力是与受力面积的比值,有些压强是有用的,应该越大越好,菜刀的刀刃越锋利,切菜就越容易。是因为减小了受力面积。还有滑冰用的冰刀鞋、打针用的针头,都是利用减小受力面积的方法增大压强。比如啄木鸟,利用尖尖的嘴巴寻种食物,这也是它生存的优势。
压强可以怎么测量
通过气压仪或压力仪可以直接测量流体压强,其原理大致为:测量由于压强产生的形变而导致的其他物理量产生的变化,例如,将压力仪放入水中,压力仪表面的鼓膜会因为水压而发生形变,从而导致压力仪内部电容或电阻产生变化,从而导致电压变化,将电压变化与压强变化一一对应,就可以知道水压的大小。
通过某些物理方法也可以间接测量压强,究其原理,大致为将要测量的压强转化为测量其他更为直观的物理量,再反推压强。
如测量U形管两端水柱高度差,将要测量的气体压强转化为那一段水柱产生的压强,通过公式计算水柱产生的压强就可以得知气体压强的大小。
压强为什么越高内能越大
压强越高时,分子之间相互作用力增强,分子之间的距离也会变短,分子内部的运动受到限制,导致分子的动能减小,而分子的内能主要表现为分子的动能。
因此,压强越高时,分子的内能会增加。此外,由于内能与温度相关,高压条件下的温度也会升高,从而使分子内部的振动和转动等能量也增加,进一步增大了内能。