Pressure Measurement MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Pressure Measurement - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

गेज दाब और वायुमंडलीय दाब के साथ इसका संबंध

परिभाषा: गेज दाब, आसपास के वायुमंडलीय दाब के सापेक्ष मापा गया दाब है। यह आमतौर पर इंजीनियरिंग और औद्योगिक अनुप्रयोगों में किसी सिस्टम के भीतर द्रवों (तरल या गैसों) के दाब को मापने के लिए उपयोग किया जाता है। गेज दाब की अवधारणा आवश्यक है क्योंकि यह वायुमंडलीय दाब को बाहर करता है, जो अधिकांश व्यावहारिक परिदृश्यों में माप प्रक्रिया को सरल करता है।

कार्य सिद्धांत:

गेज दाब और वायुमंडलीय दाब के बीच के संबंध को समझने के लिए, निम्नलिखित शब्दों को समझना आवश्यक है:

• निरपेक्ष दाब: पूर्ण निर्वात के सापेक्ष मापा गया कुल दाब। यह वायुमंडलीय दाब और गेज दाब का योग है।
• वायुमंडलीय दाब: किसी दिए गए स्थान और ऊँचाई पर पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा लगाया गया दाब। समुद्र तल पर, वायुमंडलीय दाब लगभग 101.325 kPa या 1 वायुमंडल होता है।
• गेज दाब: वायुमंडलीय दाब के सापेक्ष मापा गया दाब। गेज दाब धनात्मक हो सकता है (जब सिस्टम का दाब वायुमंडलीय दाब से ऊपर होता है) या ऋणात्मक (जब सिस्टम का दाब वायुमंडलीय दाब से नीचे होता है, जिसे आयतन दाब भी कहा जाता है)।

इन दबावों के बीच का संबंध निम्नलिखित समीकरण द्वारा दिया गया है:

निरपेक्ष दाब = गेज दाब + वायुमंडलीय दाब

या समकक्ष रूप से:

गेज दाब = निरपेक्ष दाब - वायुमंडलीय दाब

यह समीकरण इस बात पर प्रकाश डालता है कि गेज दाब, किसी सिस्टम के भीतर निरपेक्ष दाब और वायुमंडलीय दाब के बीच का अंतर है। यह संबंध यह समझने के लिए महत्वपूर्ण है कि गेज दाब विभिन्न वातावरणों और अलग-अलग वायुमंडलीय परिस्थितियों में कैसे व्यवहार करता है।

सही विकल्प विश्लेषण:

सही विकल्प है:

विकल्प 3: गेज दाब, निरपेक्ष दाब और वायुमंडलीय दाब के बीच का अंतर है।

यह विकल्प गेज दाब, निरपेक्ष दाब और वायुमंडलीय दाब के बीच के संबंध का सही वर्णन करता है। जैसा कि ऊपर बताया गया है, गेज दाब की गणना किसी सिस्टम के भीतर निरपेक्ष दाब से वायुमंडलीय दाब को घटाकर की जाती है। यह परिभाषा दाब मापन में मानक प्रथाओं के साथ संरेखित होती है और इंजीनियरिंग और वैज्ञानिक संदर्भों में सार्वभौमिक रूप से स्वीकार की जाती है।

Additional Information

विश्लेषण को और समझने के लिए, आइए अन्य विकल्पों का मूल्यांकन करें:

विकल्प 1: गेज दाब, वायुमंडलीय दाब से स्वतंत्र है।

यह कथन गलत है क्योंकि गेज दाब को स्पष्ट रूप से वायुमंडलीय दाब के सापेक्ष परिभाषित किया गया है। यदि वायुमंडलीय दाब बदलता है (जैसे, उच्च ऊंचाई पर या अलग-अलग मौसम की स्थिति में), तो समान निरपेक्ष दाब के लिए गेज दाब पाठयांक भी बदल जाएगा। इसलिए, गेज दाब वायुमंडलीय दाब से स्वतंत्र नहीं है।

विकल्प 2: गेज दाब, वायुमंडलीय दाब माइनस निरपेक्ष दाब के बराबर होता है।

यह विकल्प गलत है क्योंकि यह गेज दाब, निरपेक्ष दाब और वायुमंडलीय दाब के बीच के वास्तविक संबंध को उलट देता है। जैसा कि पहले कहा गया है, सही सूत्र है:

गेज दाब = निरपेक्ष दाब - वायुमंडलीय दाब

जैसा कि इस विकल्प में सुझाया गया है, शब्दों को बदलने से व्यावहारिक अनुप्रयोगों में गलत गणना और गलतफहमी होगी।

विकल्प 4: गेज दाब, निरपेक्ष और वायुमंडलीय दाब का योग है।

यह विकल्प गलत है क्योंकि यह दबावों के बीच के संबंध को गलत तरीके से प्रस्तुत करता है। निरपेक्ष दाब और वायुमंडलीय दाब का योग एक ऐसा मान होगा जिसका दाब मापन के संदर्भ में कोई भौतिक अर्थ नहीं है। इसके बजाय, सही संबंध है:

निरपेक्ष दाब = गेज दाब + वायुमंडलीय दाब

गेज दाब, निरपेक्ष और वायुमंडलीय दाब का योग नहीं है।

निष्कर्ष:

इंजीनियरिंग और वैज्ञानिक अनुप्रयोगों में दाब मापन के लिए निरपेक्ष दाब, वायुमंडलीय दाब और गेज दाब के बीच के संबंध को समझना मौलिक है। गेज दाब, निरपेक्ष दाब और वायुमंडलीय दाब के बीच का अंतर है, जो इसे किसी सिस्टम के भीतर द्रवों के दाब को मापने के लिए एक व्यावहारिक और व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला पैरामीटर बनाता है। सही विकल्प, विकल्प 3, इस संबंध का सही वर्णन करता है, जबकि अन्य विकल्प दाब मापन में शामिल मूलभूत अवधारणाओं को गलत तरीके से प्रस्तुत करते हैं।

संकल्पना:

द्रवस्थैतिक दाब, P = ρgh

जहाँ, ρ = घनत्व, g = गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण, h = मैनोमेट्रिक शीर्ष

गणना:

दिया गया है:

h = 20 m, g = 9.81 m/s2, ρ = 1000 kg/m3

∴ P = 1000 x 9.81 x 20 = 196200 ≈ 196 kPa

व्याख्या:

वायुमंडलीय दाब

परिभाषा: वायुमंडलीय दाब किसी भी दिए गए बिंदु पर पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा लगाया गया दाब है। यह पृथ्वी (या किसी अन्य ग्रह) के वायुमंडल में उस सतह पर वायु के भार द्वारा प्रति इकाई क्षेत्रफल पर लगाया गया बल है। वायुमंडलीय दाब को बैरोमीटर नामक उपकरण से मापा जाता है, और समुद्र तल पर मानक वायुमंडलीय दाब 101.325 kPa (किलोपास्कल), 1 atm (वायुमंडल), या 760 mmHg (मिलीमीटर पारा) के रूप में परिभाषित किया गया है।

कार्य सिद्धांत: किसी दिए गए बिंदु पर वायुमंडलीय दाब उस बिंदु के ऊपर वायु के स्तंभ के भार का परिणाम है। जैसे-जैसे ऊँचाई बढ़ती है, वायुमंडलीय दाब घटता है क्योंकि बिंदु के ऊपर दबाव डालने वाली कम वायु होती है। इसके विपरीत, जैसे-जैसे ऊँचाई घटती है (उदाहरण के लिए, समुद्र तल से नीचे जा रहे हैं), वायुमंडलीय दाब बढ़ता है।

वायुमंडलीय दाब विभिन्न प्राकृतिक और मानव निर्मित प्रक्रियाओं के लिए महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, यह मौसम के पैटर्न और हवा की धाराओं को प्रभावित करता है। इसके अलावा, यह तरल पदार्थों के क्वथनांक में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, क्योंकि उच्च ऊंचाई पर कम वायुमंडलीय दाब के परिणामस्वरूप कम क्वथनांक होता है।

मापन: वायुमंडलीय दाब को विभिन्न प्रकार के बैरोमीटरों का उपयोग करके मापा जा सकता है:

• पारा बैरोमीटर: यह उपकरण कांच की नली में पारे के स्तंभ का उपयोग करता है। पारे के स्तंभ की ऊँचाई वायुमंडलीय दाब के जवाब में बदलती है। मानक वायुमंडलीय दाब 760 मिमी ऊँचा पारा स्तंभ का समर्थन करता है।
• एनेरोइड बैरोमीटर: यह उपकरण एक छोटे, लचीले धातु के बॉक्स का उपयोग करता है जिसे एनेरोइड सेल कहा जाता है। वायुमंडलीय दाब में परिवर्तन के साथ सेल फैलता या सिकुड़ता है, और इस गति को दाब रीडिंग में अनुवादित किया जाता है।

दैनिक जीवन में महत्व: वायुमंडलीय दाब दैनिक जीवन के विभिन्न पहलुओं को प्रभावित करता है, जिसमें मौसम की स्थिति, विमानन और यहां तक कि मानव शरीर भी शामिल है। उदाहरण के लिए:

• मौसम पूर्वानुमान: मौसम में परिवर्तन की भविष्यवाणी करने के लिए मौसम विज्ञानियों द्वारा वायुमंडलीय दाब में परिवर्तन पर बारीकी से नज़र रखी जाती है। वायुमंडलीय दाब में गिरावट अक्सर तूफानी मौसम का संकेत देती है, जबकि बढ़ता दबाव अच्छा मौसम का सुझाव देता है।
• विमानन: ऊँचाई निर्धारित करने और सुरक्षित टेकऑफ़ और लैंडिंग प्रक्रियाओं को सुनिश्चित करने के लिए पायलटों को वायुमंडलीय दाब के बारे में पता होना चाहिए। विमान अल्टीमीटर वायुमंडलीय दाब के आधार पर कैलिब्रेट किए जाते हैं।
• मानव स्वास्थ्य: वायुमंडलीय दाब में तेजी से परिवर्तन मानव शरीर को प्रभावित कर सकते हैं, जिससे कुछ व्यक्तियों में सिरदर्द या जोड़ों में दर्द जैसी स्थितियाँ हो सकती हैं।

अनुप्रयोग: वायुमंडलीय दाब विभिन्न वैज्ञानिक और इंजीनियरिंग क्षेत्रों में एक मौलिक अवधारणा है। कुछ अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

• निर्वात प्रणाली: विनिर्माण, वैज्ञानिक अनुसंधान और अंतरिक्ष अन्वेषण में उपयोग की जाने वाली निर्वात प्रणालियों को डिजाइन करने और संचालित करने के लिए वायुमंडलीय दाब को समझना आवश्यक है।
• हाइड्रोलिक्स और न्यूमेटिक्स: संचालन के लिए द्रव या वायु दाब पर निर्भर प्रणालियों को डिजाइन करते समय वायुमंडलीय दाब पर विचार किया जाता है।
• पर्यावरण विज्ञान: वायुमंडलीय दाब का अध्ययन जलवायु परिवर्तन और पर्यावरणीय घटनाओं को समझने में मदद करता है।

सही विकल्प विश्लेषण: विकल्प 1 सही है क्योंकि यह वायुमंडलीय दाब को किसी भी दिए गए बिंदु पर पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा लगाए गए दाब के रूप में सही ढंग से परिभाषित करता है। यह परिभाषा वायुमंडलीय दाब की मूल अवधारणा और विभिन्न क्षेत्रों में इसके निहितार्थों को शामिल करती है।

अन्य विकल्पों का विश्लेषण:

विकल्प 2: यह विकल्प दो तरल पदार्थों के बीच दाब के अंतर का वर्णन करता है, जो वायुमंडलीय दाब के समान नहीं है। दो तरल पदार्थों के बीच दाब का अंतर एक अवधारणा है जिसका उपयोग द्रव गतिशीलता में किया जाता है और आमतौर पर अंतर दाब गेज जैसे उपकरणों का उपयोग करके मापा जाता है। यह विकल्प वायुमंडलीय दाब की परिभाषा का सही ढंग से प्रतिनिधित्व नहीं करता है।

विकल्प 3: यह विकल्प किसी द्रव कंटेनर के अंदर के दबाव को संदर्भित करता है, जो फिर से वायुमंडलीय दाब से अलग अवधारणा है। किसी द्रव कंटेनर के अंदर का दबाव विभिन्न कारकों से प्रभावित हो सकता है, जिसमें द्रव का प्रकार, कंटेनर का आयतन और तापमान शामिल है। यह विकल्प वायुमंडलीय दाब के सार को नहीं पकड़ता है जो पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा लगाया जाता है।

विकल्प 4: यह विकल्प निर्वात के दबाव का उल्लेख करता है, जो अनिवार्य रूप से दबाव की अनुपस्थिति या बहुत कम दबाव वाला वातावरण है। निर्वात दाब वायुमंडलीय दाब से नीचे का दाब है और इसे पूर्ण दाब या निर्वात स्तर के संदर्भ में मापा जाता है। यह विकल्प वायुमंडलीय दाब को परिभाषित नहीं करता है बल्कि इसके विपरीत करता है।

संक्षेप में, वायुमंडलीय दाब एक मौलिक अवधारणा है जो विभिन्न प्राकृतिक और इंजीनियरिंग प्रणालियों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। वायुमंडलीय दाब और उसके माप को समझना मौसम पूर्वानुमान, विमानन, पर्यावरण विज्ञान और कई अन्य क्षेत्रों के लिए आवश्यक है। सही विकल्प वायुमंडलीय दाब को किसी भी दिए गए बिंदु पर पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा लगाए गए दाब के रूप में सही ढंग से परिभाषित करता है, इसे गलत विकल्पों में वर्णित अन्य प्रकार के दबाव से अलग करता है।

अवधारणा:

दाब शीर्ष:

• दाब शीर्ष द्रव स्तंभ की ऊर्ध्वाधर ऊँचाई है जो द्रव द्वारा लगाए गए विशिष्ट दाब के अनुरूप होती है।

गणितीय रूप से, इसे इस प्रकार दिया जाता है: \(h = \frac{P}{ρ g}\)

जहाँ, P दाब है, ρ द्रव घनत्व है, और g गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण है।

इसलिए, दाब शीर्ष को द्रव द्वारा लगाए गए दाब के बराबर द्रव स्तंभ की ऊँचाई के रूप में सबसे अच्छा वर्णित किया जाता है।

सिद्धांत:

स्थिर आयतन के लिए: \( \frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2} \Rightarrow P_2 = P_1 \cdot \frac{T_2}{T_1} \)

गणना:

दिया गया है:

• \( P_1^{गेज} = 1.75 \, \text{बार} \), इसलिए \( P_1^{निर्वात} = 1.75 + 1.01 = 2.76 \, \text{बार} \)
• \( T_1 = 27^\circ C = 300 \, \text{K}, ~T_2 = 87^\circ C = 360 \, \text{K} \)

\( P_2^{निर्वात} = 2.76 \cdot \frac{360}{300} = 3.312 \, \text{बार} \)

\( P_2^{गेज} = 3.312 - 1.01 = {2.302 \, \text{बार}} \)

सही उत्तर पास्कल का नियम है।

• पास्कल का नियम कहता है कि एक तरल पदार्थ जो एक पात्र में स्थिर होता है, द्रव के एक हिस्से पर लगाया जाने वाला दाब समान रूप से द्रव के सभी भागों में प्रेषित होता है।

Key Points

• एक हाइड्रोलिक लिफ्ट भारी वस्तुओं को उठाने के लिए इस सिद्धांत को नियुक्त करता है।
• जब दाब एक पिस्टन के माध्यम से एक तरल पदार्थ पर लगाया जाता है, तो इसके परिणामस्वरूप निकाय में एक और पिस्टन पर एक समान दाब होता है जो तब वस्तुओं को उठाने में सक्षम होता है।
• दूसरे पिस्टन के क्षेत्र में वृद्धि के साथ, इसके द्वारा लगाई गई शक्ति भी बढ़ जाती है, जिससे भारी वस्तुओं को उठाने में सक्षम होता है।

Additional Information

• हुक के नियम में कहा गया है कि किसी स्प्रिंग को कुछ दूरी तक बढ़ाने या संपीड़ित करने के लिए आवश्यक बल सीधे उस दूरी के आनुपातिक हैं।
• न्यूटन की गति का पहला नियम - जब तक कोई पिंड आराम पर रहता है, या यदि गति में है, तब तक स्थिर वेग से गति में रहता है जब तक कि उस पर शुद्ध बाहरी बल द्वारा कार्य नहीं किया जाता है।
• आर्किमिडीज के सिद्धांत में कहा गया है कि ऊपर की ओर लगने वाला बल जो किसी तरल पदार्थ में डूबे हुए पिंड पर डाला जाता है, चाहे वह पूरी तरह या आंशिक रूप से जलमग्न हो, उस तरल पदार्थ के वजन के बराबर होता है जिसे पिंड विस्थापित करता है।

वर्णन:

एक प्रवाहमान तरल पदार्थ की कुल ऊर्जा को शीर्ष के संदर्भ में दर्शाया जा सकता है, जिसे निम्न द्वारा ज्ञात किया गया है -

\(\frac{p}{ρ{g}}\;+\;\frac{V^2}{2g}\;+\;z\;\)

पीज़ोमेट्रिक शीर्ष:

दबाव शीर्ष और द्रवस्थैतिक शीर्ष के योग को पीज़ोमेट्रिक शीर्ष के रूप में जाना जाता है। इसे निम्न द्वारा ज्ञात किया गया है -

पीज़ोमेट्रिक शीर्ष = \(\mathbf{\frac{P}{ρ{g}}+z}\)

जहाँ \(P\over\gamma \) = प्रति इकाई वजन दबाव ऊर्जा या दबाव शीर्ष

\(V^2\over{2g}\) = प्रति इकाई वजन गतिज ऊर्जा या गतिज ऊर्जा शीर्ष

z = प्रति इकाई वजन स्थितिज ऊर्जा या उन्नयन शीर्ष

एक स्थैतिक तरल पदार्थ में किसी बिंदु पर दबाव को द्रवस्थैतिक नियम द्वारा प्राप्त किया जाता है, जिसे निम्न द्वारा प्राप्त किया जाता है -

\(\frac{dP}{dz}=-ρ{g}\)

∴ P = -ρgz

∴ P = -ρgh

जहाँ P = वायुमंडलीय दबाव से ऊपर दबाव और h = मुक्त सतह से बिंदु की ऊंचाई 

बिंदु A पर दबाव शीर्ष = \(P_A\over\gamma\) = hA  और डेटम शीर्ष = zA

बिंदु B पर दबाव शीर्ष = \(P_B\over\gamma\) = hB  और डेटम शीर्ष = zB

बिंदु A पर पीज़ोमेट्रिक शीर्ष = \(\frac{P}{ρ{g}}+z\) = hA + zA = H

बिंदु B पर पीज़ोमेट्रिक शीर्ष = \(\frac{P}{ρ{g}}+z\) = hB + z0 = H

∴ पीज़ोमेट्रिक शीर्ष द्रव में सभी बिंदुओं पर स्थिर रहता है।

व्याख्या:

एक दाबांतरमापी एक उपकरण है जो गैस या किसी अन्य तरल के स्तंभ के विरुद्ध तरल के एक स्तंभ को संतुलित करके दबाव को मापता है। दाबांतरमापी में प्रयुक्त तरल में निम्नलिखित विशेषताएं होनी चाहिए:

• तरल दीवारों पर चिपकना चाहिए: दाबांतरमापी में इस्तेमाल होने वाले तरल को ट्यूब की दीवारों से चिपकना चाहिए ताकि कंपन या विक्षोभ के कारण इसे आगे और पीछे बहने से रोका जा सके।
• निम्न पृष्ठ तनाव: मैनिस्कस दबाव पढ़ने को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित नहीं करता है यह सुनिश्चित करने के लिए दाबांतरमापी में उपयोग किए जाने वाले तरल में कम पृष्ठ तनाव होना चाहिए।
• यह अमिश्रणीय होना चाहिए: दाबांतरमापी की सटीकता को प्रभावित करने और दो तरल पदार्थों को मिलाने से रोकने के लिए, दाबांतरमापी में प्रयुक्त तरल गैस या तरल के साथ अमिश्रणीय होना चाहिए।
•  High viscosity is NOT a desirable characteristic for a manometer liquid. A highly viscous liquid will not respond quickly to changes in pressure, leading to slow and inaccurate readings. Thus, manometer liquids are typically chosen to have relatively low viscosity.

स्पष्टीकरण:

द्रवस्थैतिक नियम से:

एक ऊर्ध्वाधर दिशा में दबाव के वृद्धि की दर उस बिंदु पर तरल पदार्थ के वजन घनत्व के बराबर है।

\(\frac{{\partial p}}{{\partial x}} = - ρ g\)    .... eq (1)

एक संपीड्य तरल पदार्थ के लिए दबाव और तापमान के परिवर्तन के साथ घनत्व (ρ) बदलता है। इस प्रकार eq (1) को सीधे समाकलित नहीं किया जा सकता है।

∵ वायु एक आदर्श गैस है,

ρ = p/RT (∵ PV = mRT)

\( \Rightarrow \frac{{dp}}{{dx}} = -\frac{p}{{RT}}g \Rightarrow \frac{{dp}}{p} = -\frac{g}{{RT}}\;dx\)

\( \Rightarrow \smallint \frac{{dp}}{p} = \smallint \frac{g}{{RT}}dx \Rightarrow \ln\;p = - \frac{{gh}}{{RT}}\;\)

∴ p = e-gh/RT यानी वायुमंडलीय दबाव ऊंचाई के साथ घातीय रूप से बदलता रहता है।

वर्णन:-

दाबमापी -

दाबमापी एक ऐसा उपकरण है जो दबाव को मापने के लिए द्रव के स्तंभ का उपयोग करता है, हालाँकि वर्तमान में इस शब्द का उपयोग अक्सर किसी दबाव उपकरण के लिए किया जाता है।

दाबमापी के दो प्रकार निम्न हैं

1. साधारण दाबमापी

साधारण दाबमापी में एक कांच का ट्यूब शामिल होता है जिसका एक छोर उस बिंदु से जुड़ा होता है जहाँ दबाव को मापा जाना होता है और दूसरा छोर वायुमंडल में खुला रहता है। साधारण दाबमापी के सामान्य प्रकार निम्न हैं:

• दाबमापी
• U ट्यूब दाबमापी
• एकल स्तंभ वाला दाबमापी

2. विभेदक दाबमापी

विभेदक दाबमापी एक पाइप या दो अलग-अलग पाइपों में दो बिंदुओं के बीच दबाव के अंतर को मापने के लिए उपयोग किये जाने वाले उपकरण हैं। एक विभेदक दाबमापी में भारी द्रव वाला U - ट्यूब शामिल होता है, जिसके दो छोर उस बिंदुओं से जुड़े होते हैं, जिसके दबाव में अंतर को मापा जाना होता है। 

विभेदक दाबमापी के सबसे सामान्य प्रकार निम्न हैं:

• U - ट्यूब विभेदक दाबमापी। 
• विपरीत U - ट्यूब विभेदक दाबमापी। 

3. प्रवृत्त U - ट्यूब दाबमापी -

यदि मापा जाने वाला दबाव बहुत कम होता है। तो यह U - ट्यूब वाले दाबमापी की तुलना में अधिक सटीक होता है। 

फिर भुजा का झुकाव दाबमापी की बड़ी (अधिक आसानी से दर्ज किया जाने वाला) गतिविधि को प्राप्त करने का एक सुविधाजनक तरीका प्रदान करता है। 

दबाव अंतर फिर भी दाबांतरीय द्रव (z2) के ऊंचाई परिवर्तन द्वारा प्रदान किया जाता है। 

दबाव परिवर्तन की संवेदनशीलता को दाबमापी भुजा के उच्चतम झुकाव द्वारा आगे प्राप्त किया जा सकता है। 

संवेदनशीलता को बढ़ाने का वैकल्पिक हल दाबांतरीय द्रव के घनत्व को कम करना है। 

Concept:

We know that; P = ρgh

Notice that all the options are given in terms of water column hence we will calculate on the basis of properties of water.

When Pressure is equivalent for two different liquids,

hHg  × SHg = hwater × Swater

Calculation:

Given:

S_Hg = 13.6

hHg  = 70 cm = 0.7 m

S_water= 1

hHg  × SHg = hwater × Swater

hwater = 13.6 × 0.7 = 9.52

संकल्पना:

गणितीय रुप से,इसे निम्न प्रकार से निरुपित किया जा सकता है:

निरपेक्ष दाब = वायुमंडलीय दाब + गेज दाब

Pabs = Pgauge + Patm

गणना:

दिया गया है:

h = 5 m

P_atm = पारे का 0.75 m = ρ_Hg × g × 0.75 = 13600 × 9.81 × 0.75 = 100062 Pa

P_gauge = ρ_water × g × h

P_gauge = 1000 × 9.81 × 5 = 49050 Pa

P_abs = P_gauge + P_atm

P_abs = 49050 + 100062

P_abs = 149112 Pa = 149112 N/m² = 0.149 N/mm² ≃ 0.15 N/mm²

संकल्पना:

एक खुले ट्यूब वाले दाबमापी में 

• दोनों खुले छोर पर दबाव वायुमंडलीय होता है। 
• स्तंभ के अंदर किसी भी बिंदु पर दबाव की गणना किसी भी पक्ष से की जा सकती है। 

गणना:

दिया गया है:

ρ_पानी = 1000 kg/m3, l = 80 mm और d = 20 mm

इसलिए, तेल स्तंभ के निचले भाग पर दबाव को ρ_oil के आवश्यक मान को ज्ञात करने के लिए किसी भी पक्ष से बराबर किया जा सकता है। ​

ρ_तेल× g × (d + l) = ρ_पानी × g × l

ρ_तेल × (20 + 80) = 1000 × 80

ρ_तेल = 800 kg/m3

अतः तेल का आवश्यक घनत्व 800 kg/m3 है।

संकल्पना:

Pनिरपेक्ष = P वायुमंडलीय + P गेज

किसी स्थैतिक द्रव में किसी भी बिंदु पर दबाव द्रव-स्थैतिक नियम द्वारा दिया जाता है जो निम्न द्वारा दिया जाता है:

∴ P = -ρgz

जब हम नीचे जाते हैं तो P बढ़ता है (z ऋणात्मक) और ऊपर जाने पर घटता है (z धनात्मक)।

जहाँ P = वायुमंडलीय दबाव से ऊपर का दबाव और h = मुक्त सतह से बिंदु की ऊँचाई।

समुद्र तल =और पर्वत पर बैरोमेट्रिक (वायुमंडलीय) दबाव में अंतर उन्नयन के अंतर के कारण होता है अर्थात वायु स्तंभ की अतिरिक्त ऊंचाई के बराबर दबाव जो समुद्र के स्तर पर अभिनय कार्य वाले पर्वत की ऊंचाई के बराबर होता है। पहाड़ ।

Ps = Ph + (ρa × g × h)

Ps = समुद्र तल पर दबाव, Ph = पहाड़ की चोटी पर दबाव, ρa = हवा का घनत्व, h = पहाड़ की ऊंचाई

गणना

दिया गया:

पारे का Ps = 760 mm, पारे का Ph = 724 mm, ρa = 1.2 Kg/m3

∴ Ps = Ph + (ρa × g × h)

⇒ (ρa × g × h) = Ps - Ph

इसलिए,

(ρa × g × h) = (760 - 724) × 10-3 × g × 13600

⇒ h = = 408 m

अतः पर्वत की ऊँचाई 410 m है।

वर्णन:

द्रवस्थैतिक नियम:

एक स्थैतिक तरल पदार्थ में किसी बिंदु पर दबाव को द्रवस्थैतिक नियम द्वारा प्राप्त किया जाता है, इसे निम्न द्वारा ज्ञात किया गया है - 

\(\frac{dP}{dz}=-ρ{g}\)

∴ P = -ρgz

∴ P = ρgh

जहाँ P = वायुमंडलीय दबाव से ऊपर दबाव और h = मुक्त सतह से बिंदु की ऊंचाई

विशिष्ट वजन प्रति इकाई आयतन एक पदार्थ का वजन होता है।

विशिष्ट वजन, w = \(\frac{{{\rm{\;mg}}}}{{\rm{V}}}{\rm{\;or\;\rho g\;}}\)

जहाँ, m = द्रव्यमान, V = आयतन

∴ सही उत्तर विशिष्ट वजन है।