Тиск

У Вікіпедії є статті про інші значення цього терміна: Тиск (значення).

Тиск — фізична величина, яка чисельно дорівнює силі, що діє на одиницю площі поверхні тіла та діє за напрямом зовнішньої нормалі до цієї поверхні.

Фізична величина
Назва		Тиск
Вид величини		Похідна
Позначення величини		лат. p[1][2]
Позначення для розмірності		Н/м²
Похідна від		сили
Системи величин і одиниць	Одиниця		Розмірність
SI	Па, Pa (паскаль)1		L−1·M·T−2
СГС	дина/см²		L−1·M·T−2
Англоамериканські	Psi		L−1·M·T−2
Виноски
1) Поряд з паскалем (Па), використовується також позасистемна одиниця тиску бар (1 бар = 100 кПа). Застарілі варіації: атмосфера (атм), Торр, або міліметр ртутного стовпа (мм рт. ст.)
Див. також: Атмосферний тиск

У фонтані вода, що перебуває під тиском, може підніматися високо вгору

Тиск позначається малою латинською літерою p^[1][2]. За означенням

${\displaystyle p={\frac {F_{n}}{S}}}$,

де S — площа поверхні, на яку діє сила, а ${\displaystyle F_{n}}$ — складова цієї сили, нормальна (перпендикулярна) до поверхні.

Тиск — скалярна величина, отже не залежить від напрямку. Загальнішим поняттям, ніж поняття тиску є поняття напруження. У анізотропних середовищах деформація залежить від напрямку прикладеної сили, тому для опису дії сили в таких середовищах використовується інша величина: тензор механічних напружень. Тому поняття тиску найкраще характеризує пружні властивості газів і рідин.

У системі SI тиск вимірюється у паскалях. 1 Па = 1 Н/м². Іншими популярними одиницями вимірювання тиску є торр або міліметр ртутного стовпа й атмосфера або бар. Позасистемна одиниця тиску — п′єза.

Одиниці тиску

	Паскаль	Бар (bar, бар)	Н/мм²	кгс/м²	Технічна атмосфера (at, ат)	Фізична атмосфера (atm, атм)	Міліметр ртутного стовпа (mmHg, мм рт. ст., torr, торр)	Фунт на квадратний дюйм (psi)
1 Па (Н/м²) =	1	10−5	10−6	0,102	0,102·10−4	0,987·10−5	0,0075	145,038·10−6
1 бар =	100 000	1	0,1	10 197	1,02	0,987	750	14,5038
1 Н/мм² =	106	10	1	1,02·105	10,2	9,87	7500	145,038
1 кгс/м² =	9,81	9,81·10−5	9,81·10−6	1	10−4	0,968·10−4	0,0736	14,223·10−4
1 технічна атмосфера = 1 кгс/см² =	98 100	0,981	0,0981	10 000	1	0,968	736	14,223
1 фізична атмосфера = (760 торр) =	101 325	1,013	0,1013	10 330	1,033	1	760	14,696
1 торр = 1 мм рт. ст. =	133	0,00133	1,33·10−4	13,6	0,00132	0,00132	1	19,3367·10−3
1 psi	6894,76	68,9476·10−3	68,9476·10−4	702,99	70,307·10−3	68,046·10−3	51,7151	1

Тиск у термодинаміці

Тиск — одна з найважливіших термодинамічних величин. Це інтенсивна термодинамічна змінна, тобто значення тиску не залежить від розмірів термодинамічної системи. У стані термодинамічної рівноваги за законом Паскаля тиск однаковий у всіх точках системи. Рівняння стану пов'язує тиск з іншими термодинамічними змінними — об'ємом, температурою та масою речовини.

Робота dA, яку виконує термодинамічна система при зміні об'єму на величину dV дорівнює:

${\displaystyle dA=pdV\,}$.

Тиск може бути визначений, як перша похідна від термодинамічних потенціалів:

${\displaystyle p=-\left({\frac {\partial E}{\partial V}}\right)_{S}=-\left({\frac {\partial F}{\partial V}}\right)_{T}}$,

де E — внутрішня енергія, F — вільна енергія, S — ентропія, T — температура.

Гідростатичний тиск

Тиск в рідині в полі тяжіння залежить від глибини згідно із формулою

${\displaystyle p=\rho gh\,,}$

де ${\displaystyle \rho }$ — густина рідини, ${\displaystyle g}$ — прискорення вільного падіння, ${\displaystyle h}$ — глибина, на якій вимірюється тиск.

Докладніше: Закон гідростатичного розподілу тиску в рідині

Абсолютний та надлишковий (манометричний) тиск і розрідження (вакуумметричний тиск)

Абсолютний тиск, (p_абс)  — це тиск, для вимірювання якого за початок відліку беруть тиск, що дорівнює нулю (теоретично — від абсолютного вакууму). За початок відліку абсолютного тиску у земних умовах приймають тиск усередині посудини, з якої повністю видалене повітря. Тільки абсолютний тиск є параметром стану термодинамічної системи і тільки абсолютний тиск в Па використовують у всіх формулах в термодинаміці. Визначається абсолютний тиск як сума барометричного та манометричного тисків, або як різниця — барометричного та вакуумметричного тисків.

Надлишковий тиск (p) — різниця між абсолютним і тиском навколишнього середовища, найчастіше — барометричним (атмосферним) тиском. Вимірюють манометрами. Розрідження — тиск в системі, менший за атмосферний. Вимірюють вакуумметрами.

Атмосферний (барометричний) тиск (p_б) — тиск, створюваний масою повітряного стовпа земної атмосфери. Його значення залежить від висоти місцевості над рівнем моря, географічної широти та метеорологічних умов. Вимірюють барометрами.

Вимірювання

Вимірювання тиску газів і рідин виконується за допомогою манометрів, дифманометрів, вакуумметрів, атмосферного тиску — барометрами, артеріального тиску — тонометрами.

Докладніше: Вимірювання тиску

Перепад тиску

Перепад тиску (рос. перепад давления; англ. pressure drop; нім. Druckgefälle n, Druckabfall m) — різниця тисків у двох різних перерізах потоку.

Приклади:

• Перепад тиску між контуром живлення і зоною відбору (рос. перепад давления между контуром питания и зоной отбора; англ. pressure drop between the external boundary of a reservoir and the production zone, нім. Druckgefälle n (Druckabfall m) zwischen der Speicherkontur und der Entnahmezone) — різниця між пластовим тиском на контурі живлення нафтового покладу і тиском на вибої видобувних свердловин.

• Перепад тиску початковий (рос. перепад давления начальный; англ. initial pressure differential; нім. Anfangsdruckgefälle n) — апроксимаційна величина перепаду тиску, за якої дебіт свердловини при припливі в'язко-пластичної рідини або при фільтрації з початковим градієнтом тиску, дорівнює нулю. Початковий перепад тиску може сягати 1–2 МПа.

Див. також

• Тензор механічних напружень
• Динамічний тиск
• Манометр
• Геостатичний тиск