Comment calculer la pression dans une colonne d'eau

August 14

La pression dans la colonne d'un fluide tel que de l'eau est produite en raison de la force de gravité. Calcul de cette pression a de nombreuses applications, par exemple en météorologie ou dans la conception des systèmes d'approvisionnement en eau. De manière remarquable, que la pression du fluide dans la colonne verticale ne dépend que de la hauteur de la colonne (longueur) mais pas la fonction du volume d'eau. Un autre facteur est la masse volumique de l'eau qui varie avec la température. La densité de l'eau à des températures différentes est tabulée. Dans l'ensemble, cette pression est calculée comme le produit de la hauteur, de la densité et de l'accélération normale de la pesanteur.

Instructions

1 Découvrez ou mesurer la température à laquelle vous devez calculer la pression de l'eau. Si la température est donnée en degrés Fahrenheit (F), puis soustraire "32" à partir de cette valeur, puis multiplier par 0,55556 pour calculer les degrés de Celsius. Par exemple, la température de 80,6 F se transforme en 0.55556 x (80.6-32) ou 27 degrés Celsius.

2 Trouvez la densité de l'eau (en kg / m ^ 3) à la température indiquée dans le tableau "caractéristiques physiques de l'eau." Dans notre exemple, la densité de l'eau à 27 degrés Celsius est 996.59 kg / m ^ 3.

3 Découvrez ou mesurer la hauteur de la colonne d'eau en mètres. Si la longueur est donnée en pieds, multiplier les valeurs par «0,3048». Si la longueur est mesurée en pouces, multipliez le nombre par 0,0254. Par exemple, la longueur de 50 pouces sera converti en (50 x 0,0254) 1,27 mètres.

4 Multiplier la densité de l'eau (étape 2) par la hauteur de la colonne (étape 3) et le nombre 9,80665 m / s ^ 2 (accélération normale de la pesanteur) pour calculer la pression (en Pascals). Dans l'exemple, la pression est 996.59 kg / m ^ 3 x 1,27 mètres x 9,80665 m ^ 2 = 12,411.98 Pascal s /.

5 Divisez la pression en Pascals (étape 4) par 101,325 pour le calculer dans les unités de l'atmosphère (atm). Dans l'exemple, la pression est égale à 12,411.98 / 101,325 = 0,12 atm.

Conseils et avertissements

  • Les résultats sont arrondis au centième dans les étapes 4 et 5.