اكتشاف الفيزيائي الألماني جويرك المضخة الهوائية والضغط الجوي

في سنة 1650 إكتشف الفيزيائي الألماني جويرك المضخة الهوائية. فأحضر نصفي كرة برونزية. وفرغهما من الهواء للدلالة علي قوة الضغط الجوي. ثم أحضر مجموعتين من الأحصنة وكل مجموعة من ثمانية وحاولوا شد نصفي الكرة المفرغة من الجانبين المتقابلين. فظلت الكرة ملتصقة تماما. لأن الكرة مفرغة ولايوجد بها ضغط هوائي والضغط الجوي الخارجي الواقع عليها أعلي. ولما ضخ الهواء بها انفصلا عن بعضهما.. لأن الضغط الجوي بداخلها وبالخارج متعادل.

مضخة الهواء:

هي مضخة لدفع الهواء.
ومن الأمثلة على ذلك مضخة دراجة، ومضخات تستخدم لتهوية حوض السمك أو البركة عبر مهبط.
ضاغط غاز يستخدم لتشغيل أداة تعمل بالهواء المضغوط أو قرن الهواء أو جهاز الأنابيب؛ منفاخ يستخدم لتشجيع الحريق؛ مكنسة كهربائية ومضخة فراغ.
تحتوي جميع مضخات الهواء على جزء يتحرك (ريشة، مكبس، دافع، غشاء وما إلى ذلك) والذي يدفع تدفق الهواء.
عندما يتحرك الهواء، يتم إنشاء منطقة ذات ضغط منخفض تمتلئ بمزيد من الهواء.

تستخدم المضخات والضواغط آليات متشابهة جدًا، وتؤدي نفس الإجراء بشكل أساسي، ولكن في أنظمة السوائل المختلفة.
في مرحلة ما، هناك نقطة تقاطع في المصطلحات، ولكن فيما يلي بعض الصور النمطية:

- تعمل الضواغط على سوائل قابلة للانضغاط، وعادة ما تكون غازات.
تعمل المضخات على السوائل، وعادة ما تكون السوائل تقرب على أنها غير قابلة للانضغاط.

- الغرض من الضواغط هو تطوير ضغط مرتفع للغاية مقابل نظام مغلق؛ تم تصميم المضخات لتطوير ضغط قليل نسبيًا ضد نظام التدفق الحر مع الحد الأدنى من الضغط الخلفي.

- غالبًا ما تستخدم المضخات في عملية التدفق المستمر، بينما يجب أن يكون للعديد من الضواغط السفلية دورات عمل متقطعة.

- عادة ما تحتوي الضاغطات على مستشعر تغذية مرتدة لإغلاقها عندما تصل إلى الضغط المطلوب؛ تتميز المضخات بتصميم ثابت وتعمل بحرية عبر منحنى أدائها مع تغير الظروف

تحسين حياة الإنسان:

يؤدي اختراع مضخة الهواء إلى اختراع مضخة التفريغ وأنبوب التفريغ.
يؤدي الأنبوب المفرغ إلى الكشف في العديد من المجالات المختلفة.
تستخدم مضخات التفريغ لتصنيع المصابيح الكهربائية، وعملية التجفيف بالتجميد في الصناعات الطبية والغذائية والبيولوجية، وصناعة الطاقة الذرية.

سمح الهواء المضغوط بأدوات هوائية أفضل وأكثر قوة ساعدت على نمو المدن الكبيرة من خلال عملية البناء.
العديد من المباني الهامة في أيامنا هذه ممكنة في المجتمع بسبب هذه الأدوات، مثل ناطحات السحاب، والفنادق، والعقارات، والملاعب.
من خلال استخدام المضخات الترددية، تم إنشاء محركات تسمح باستخدام السيارات.

تقول هيل إن "أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، والمقاولون الذين يقومون بتركيبها، تعتبر حيوية للاقتصاد وسبل عيشنا.
فهي تضمن إمدادات غذائية طازجة وأن مراكز البيانات تعمل.
كما أنها توفر الراحة الأساسية وجودة الهواء الداخلي لكل منزل، ومرفق رعاية صحية ، ومبنى للمكاتب."

الضغط الجوي:

هو الضغط داخل الغلاف الجوي للأرض.
الغلاف الجوي القياسي (الرمز: atm) هو وحدة ضغط محددة 101325 باسكال (1013.25 هبأ؛ 1013.25 ملي بار)، وهو ما يعادل 760 مم زئبق، 29.9212 بوصة زئبق، أو 14.696 رطل / بوصة مربعة.

تعادل وحدة الصراف الآلي تقريبًا متوسط ​​الضغط الجوي على مستوى سطح البحر على الأرض، أي أن ضغط الغلاف الجوي للأرض عند مستوى سطح البحر يبلغ حوالي 1 ضغط جوي.

في معظم الظروف، يتم تقريب الضغط الجوي تقريبًا من خلال الضغط الهيدروستاتيكي الناتج عن وزن الهواء فوق نقطة القياس.
مع زيادة الارتفاع، تقل الكتلة الجوية فوق طاقتها، بحيث ينخفض ​​الضغط الجوي مع زيادة الارتفاع.

يقيس الضغط القوة لكل وحدة مساحة، مع وحدات SI من باسكالس (1 باسكال = 1 نيوتن لكل متر مربع، 1 نيوتن / م 2).
في المتوسط​​، يبلغ طول عمود الهواء بمساحة مستعرضة 1 سنتيمتر مربع (cm2) ، مقاسة من متوسط ​​(متوسط) مستوى سطح البحر إلى الجزء العلوي من الغلاف الجوي للأرض، حوالي 1.03 كيلوغرام ويمارس قوة أو "وزن "من حوالي 10.1 نيوتن، ينتج عنه ضغط يبلغ 10.1 نيوتن / سم 2 أو 101 كيلو نيوتن / م 2 (101 كيلوباسكال، كيلوباسكال).
سيكون لعمود الهواء بمساحة مستعرضة 1 in2 وزن حوالي 14.7 lbf، مما يؤدي إلى ضغط 14.7 lbf / in2.

الآلية:

ينجم الضغط الجوي عن جاذبية الكوكب على غازات الغلاف الجوي فوق السطح، وهي دالة لكتلة الكوكب، ونصف قطر السطح، وكمية وتكوين الغازات وتوزيعها الرأسي في الغلاف الجوي.
يتم تعديله من خلال الدوران الكوكبي والتأثيرات المحلية مثل سرعة الرياح، وتغيرات الكثافة بسبب درجة الحرارة والتغيرات في التركيب.

إرسال تعليق

أحدث أقدم

نموذج الاتصال