Tlak vs průtok
Tlak a průtok jsou dva termíny, které se často používají při zacházení s tekutinou; tedy kapaliny nebo plyny. Tyto dvě vlastnosti jsou charakteristikou stavu tekutiny. Tlak i průtok kapaliny jsou bodové vlastnosti.
Více o tlaku
Tlak tekutiny je definován jako síla působící na jednotku plochy v tekutině. I když se vztahuje k jednotkové oblasti, může se vztahovat k hodnotě bodu, která se bod od bodu mění. To znamená, že statický tlak tekutiny je bodovou vlastností. V jednotkách SI se tlak měří v Pascalech (Pa) nebo Newtonech na čtvereční metr (Nm-2) a v imperiální soustavě se měří v librách na čtvereční palec. Konkrétně při měření atmosférického tlaku nebo tlaku plynu se používají i rtuťové milimetry nebo rtuťové centimetry. Tlak není vektorová veličina.
Tlak přítomný v kapalině může pocházet ze dvou různých faktorů. Statický tlak je tlak uvnitř tekutiny, když je v klidu, a dynamický tlak je tlak způsobený pohybem tekutiny. Při uvažování statického tlaku plynů a kapalin jsou jejich zdroje různé. V kapalinách je statický tlak způsoben hmotností kapaliny nad uvažovaným bodem a mění se s hloubkou. U plynů je to rychlost srážky molekul plynu v nádobě. Pokud je nádoba malá, lze tlak plynu považovat v každém bodě za stejný. Pokud má plyn větší objem, váha také ovlivňuje statický tlak (např. atmosférický tlak).
Na druhé straně dynamický tlak tekutiny má svůj původ v pohybu tekutiny a úzce souvisí s kinetickou energií tekutiny (jak se odráží v Bernoulliho rovnici). V tomto kontextu je statický tlak potenciální energie tekutiny v jednotkovém objemu a dynamický tlak je kinetická energie na jednotku objemu.
Tlak a průtok spolu souvisejí, protože tlakový rozdíl je příčinou průtoku.
Více o Flow
Když v tekutině existuje tlakový rozdíl mezi dvěma body a není vyvážen vnitřními silami působícími na tělo, tekutina se začne pohybovat z bodu s vyšším tlakem do bodu s nízkým tlakem, aby se minimalizoval tlakový rozdíl. Tento nepřetržitý pohyb tekutiny je známý jako proudění.
Technicky se průtok vztahuje k množství tekutiny procházející daným povrchem. Toto množství průtoku lze měřit pomocí dvou parametrů; tj. rychlost proudění objemu a rychlost proudění hmoty. Objemový průtok je definován jako objem tekutiny procházející daným povrchem za jednotku času a měří se v metrech krychlových za sekundu. Hmotnostní průtok je definován jako hmotnost procházející daným povrchem za jednotku času a měřená v kilogramech za sekundu. Většinou se termín „průtok“vztahuje k objemovému průtoku.
Jaký je rozdíl mezi tlakem a průtokem?
• Tlak je síla působící na jednotku plochy; je to vlastnost skalárních bodů kapalin.
• Průtok je rychlost, kterou tekutina prochází daným povrchem a průtok je způsoben rozdílem tlaku v tekutině.
