حساب ضغط الماء في الخزان
ضغط الماء في الخزان
يعرف ضغط الماء بأنه القوة العمودية المؤثرة على وحدة المساحة التي تؤثر فيها القوة، وهناك وحدات مختلفة تستخدم في حساب الضغط، وبعض هذه الوحدات هي وحدات مشتقة مثل الباسكال التي تستخدم في نظام الوحدات الدولي، وبالتالي فإن ضغط الماء يستخدم لوصف قوة تدفق الماء في قناة أو أنبوب.[1]
إن ضغط الماء لا يتأثر بشكل مباشر بحجم الماء الموجود في الخزان، وإنما يتأثر بالعمق؛ فمثلاً إذا تم تفريغ 1,000,000 جالون من الماء في عمق 1 إنش فإن قيمة الضغط ستكون قليلة، أما إذا تم تفريغ هذا الحجم في عمود عرضه 1 قدم، فإن الضغط في الأسفل سيكون أكبر عشر مرات من الضغط في المحيط، وفي حال معرفة قياسات الخزان فإنه يمكن حساب الضغط في الأسفل.[2]
الصيغة العامة لحساب ضغط الماء
ضغط الماء = p * g * h
حيث إنّ:[1]
- p ترمز إلى كثافة الماء.
- g ترمز إلى تسارع الجاذبية الأرضية.
- h ترمز إلى الارتفاع.
- يتناقص الضغط مع الارتفاع بناء على العلاقة الآتية: الضغط =0.4335*h.
أمثلة على حساب ضغط الماء
المثال الأول
خزان ارتفاعه 3 متر مملوء بالمياه، ما قيمة ضغط المياه في الأسفل؟[3]
الحل:
- كثافة الماء 1000 كغ/م3، وتسارع الجاذبية الأرضية تساوي 9.8 م/ث2، والارتفاع 3م.
- بما أن ضغط الماء=p*g*h فإن: الضغط= 1000كغ/م3 *9.8 م/ث2 *3 م= 29400 باسكال.
المثال الثاني
شلال ارتفاعه 100م، ما مقدار الانخفاض في قيمة الضغط عند الوصول إلى السطح؟[3]
الحل:
- بما أن كثافة الماء =1000 كغ/م3، وتسارع الجاذبية الأرضية 9.8 م/ث2، والارتفاع 100 م.
- قيمة الانخفاض في الضغط =0.433 * 100 =43.35 باسكال.
العوامل المؤثرة في ضغط ماء الصنبور
يمكن أن يعتمد مقدار الضغط في ماء الصنبور على مدى ارتفاع الخزان، أو برج المياه، أو على كمية المياه المستخدمة، ويعتمد أيضاً على ارتفاع البناية؛ حيث يكون الضغط في الأعلى أقل من الضغط في الأسفل.[4]
المراجع
- ^ أ ب "Water Pressure Formula", byjus.com, Retrieved 6-3-2019. Edited.
- ↑ Paul Dohrman (31-5-2018), "How to Calculate Water Pressure from Tank Volume"، sciencing.com, Retrieved 25-2-2019. Edited.
- ^ أ ب "Water Pressure Formula", formulas.tutorvista.com, Retrieved 7-3-2019. Edited.
- ↑ "Water pressure", www.ofwat.gov.uk, Retrieved 6-3-2019. Edited.
