Давление

Давление (анг. pressure) — физическая величина, характеризующая интенсивность нормальных (перпендикулярных к поверхности) сил, с которыми одно тело действует на поверхность другого.

Давление - один из основных параметров состояния термодинамической системы, входящий в уравнения состояния (вместе с температурой и удельным объемом). При равномерном распределении сил вдоль поверхности Д. р определяется как сила F, действующая по нормали к поверхности на площадь S: р = F/S.

При сжатии газов и жидкостей прилагаемая нагрузка распределяется в веществе изотропно, то есть давление по всем направлениям одинаково (гидростатическое давление). При сжатии твердых тел возникающие в объеме тела напряжения обычно распределяются неравномерно. В этом случае под давлением в данной точке понимают среднее арифметическое нормальных напряжений, действующих в трех взаимно перпендикулярных направлениях.

Давление условно делят на низкие, умеренные, высокие и сверхвысокие. Диапазон давления, называют высокими, различен в разных областях науки и техники. В химии обычно высокими считают давление свыше 100 мпа. Различают статические давления, существующие при длительных режимах сжатия, и динамические, действующие кратковременно, например при взрыве. Диапазон высоких давлений, встречающихся в природе, весьма широк. Статическое давление, обусловленное гравитационным полем Земли, достигает в глубинах океана 100 мпа, в центре Земли-360 ГПа. На звездах (белые карлики) статическое давление составляет 1010-1012 ГПа. В промышленности освоены статические давления 6-8 ГПа, в лабораторных условиях достигнуто давление 170 ГПа. Сжатие вещества в статическом режиме может осуществляться при высоких температурах (~ 3000 К), а также при дополнительном наложении напряжений сдвига, вызывающих пластическую деформацию. Динамические давления, при которых выполняются физ.-хим. исследования конденсированных систем, достигают 500 ГПа.

Давления до 1 ГПа обычно измеряют манометрами, свыше 1 ГПа-датчиками из сплавов металлов (например, манганина), электрическое сопротивление которых зависит от давления.

Сведения о влиянии высоких давлений на физико-химические свойства веществ появились в 19 в. Систематические изучение поведения веществ при высоких давлениях было начато в 20-х гг. 20 в. Основополагающие результаты в этой области были получены П. Бриджменом. В СССР аналогичные исследования были начаты в 30-е гг. Важную роль в развитии исследований физ. и хим. процессов сыграли работы Л. Ф. Верещагина с сотр.