가스 압력은 물체 표면과 충돌하는 가스 분자에 의해 가해지는 힘에 의해 발생합니다. 각 충돌의 힘은 매우 작지만, 상당한 영역의 표면은 짧은 시간에 많은 수의 충돌을 경험하여 고압을 초래할 수 있습니다.

일반적으로 압력은 지정된 영역에 가해지는 힘으로 정의됩니다.

압력은 힘에 비례하며 영역에 반비례합니다. 따라서, 압력은 힘의 양을 증가시키거나 적용되는 영역을 감소시킴으로써 증가할 수 있다; 압력을 감소하거나 면적을 증가시킴으로써 감소될 수 있다.

압력의 SI 단위는 파스칼 (Pa),와 1 Pa = 1 N / m^2,여기서 N은 뉴턴, 1kg·m/s^2로정의 된 힘의 단위. 하나의 파스칼은 작은 압력입니다; 대부분의 경우 킬로파스칼(1kPa = 1000 Pa) 또는 막대(1bar = 100,000 Pa)를 사용하는 것이 더 편리합니다. 압력은 또한 단위 대기(atm)를 사용하여 측정될 수 있습니다.

압력 측정

대기압은 지구 표면의 대기에 의해 가해지는 힘이 기압계로 측정됩니다. 기압계는 한쪽 끝에 닫혀 수은과 같은 비휘발성 액체로 채워진 다음 반전되어 해당 액체의 용기에 침지되는 유리 튜브입니다. 대기는 튜브 외부의 액체에 압력을 가하고, 액체 컬럼은 튜브 내부의 압력을 가하고, 액체 표면의 압력은 튜브 안팎과 동일합니다. 따라서 튜브내의 액체 높이는 대기에 의해 가해지는 압력에 비례한다.

기압계에서 수은은 물보다 13.5배 더 밀도가 높기 때문에 물보다 선호하는 선택입니다. 대기압은 높이가 약 0.760m에 불과한 수은 기둥을 지원할 수 있지만, 물 기둥은 10.3m가 되어야 합니다. 이것은 수은의 기둥이 압력을 측정하는 편리한 방법입니다.

해수면(101,325Pa)에서 1atm의 표준 대기압은 약 760mm(29.92in)의 수은 기둥에 해당한다. 중력으로 인해 유체에 의해 가해지는 압력은 정압 압력, p로알려져 있습니다.

여기서 h는 유체의 높이이고, θ는 유체의 밀도이며, g는 중력으로 인한 가속이다.

기마계는 용기에 갇힌 가스의 압력을 측정하는 데 사용되는 장치입니다. 폐쇄형 기미터는 한쪽 팔을 닫은 U자형 튜브, 측정할 가스에 연결되는 한 쪽 팔, 그 사이에 수은이 있는 U자형 튜브입니다. 튜브의 두 팔의 액체 수준 사이의 거리, h, 용기내가스의 압력에 비례한다. 개방형 기마계에서는 튜브의 한쪽 팔이 대기권에 개방되어 있습니다. 이 경우 액체 수준 사이의 거리는 용기와 대기 중의 가스 간의 압력 차이에 해당합니다.

이 텍스트는 Openstax, 화학 2e, 섹션 9.1: 가스 압력에서적용됩니다.