Absolute Pressure MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Absolute Pressure - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

सिद्धांत:

हाइड्रोस्टेटिक नियम का उपयोग करते हुए:

\( P = P_0 - \rho g h \)

दिया गया है:

• \( P_0 = 10.144 \, \text{N/cm}^2 = 101440 \, \text{N/m}^2 \)
• \( \rho = 1.2 \, \text{kg/m}^3 \)
• \( g = 9.81 \, \text{m/s}^2 \)
• \( h = 3000 \, \text{m} \)

गणना:

\( \Delta P = \rho g h = 1.2 \cdot 9.81 \cdot 3000 = 35316 \, \text{N/m}^2 \)

\( P = 101440 - 35316 = 66124 \, \text{N/m}^2 = 6.612 \, \text{N/cm}^2 \)

स्पष्टीकरण:

निरपेक्ष दबाव:

• निरपेक्ष दबाव वह दबाव है जिसे निरपेक्ष निर्वात (शून्य दबाव) के संबंध में मापा जाता है।
• यह गेज दबाव और वायुमंडलीय दबाव का योग है।

गेज दबाब:

• गेज दबाव वायुमंडलीय दबाव के सापेक्ष दबाव है।
• यह धनात्मक या ऋणात्मक हो सकता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि मापा गया दबाव वायुमंडलीय दबाव से ऊपर है या नीचे।

निर्वात दबाव:

• निर्वात दबाव वायुमंडलीय दबाव से नीचे का दबाव है।
• इसे प्रायः निरपेक्ष दबाव के रूप में मापा जाता है।

वायुमंडलीय - दबाव:

• वायुमंडलीय दबाव वायुमंडल के भार द्वारा लगाया गया दबाव है।
• समुद्र तल पर यह लगभग 101.3 kPa है।

Important Points 

• निरपेक्ष दबाव सदैव धनात्मक होता है, जबकि गेज दबाव धनात्मक या ऋणात्मक हो सकता है।
• अधिकांश व्यावहारिक अनुप्रयोगों में गेज दबाव का उपयोग किया जाता है, लेकिन वैज्ञानिक गणनाओं के लिए निरपेक्ष दबाव को प्राथमिकता दी जाती है।

अवधारणा:

गेज दबाव वायुमंडलीय दबाव के सापेक्ष दबाव है। तरल पदार्थों से निपटने के दौरान, तरल पदार्थ की गहराई, तरल पदार्थ के घनत्व और गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण का उपयोग करके गेज दबाव की गणना की जा सकती है।

किसी तरल पदार्थ में h गहराई पर दबाव की गणना सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:

\(P = P_{\text{atm}} + \rho gh\)

जहाँ:

• P गहराई h पर निरपेक्ष दाब है।
• P_atm वायुमंडलीय दाब है।
• ρ द्रव का घनत्व है।
• g गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण है।
• h मुक्त सतह के नीचे की गहराई है।

हालाँकि, गेज दबाव \(x = {-b \pm \sqrt{b^2-4ac} \over 2a}\) को वायुमंडलीय दबाव से निरपेक्ष दबाव घटाकर परिभाषित किया जाता है। इसलिए, गहराई h पर गेज दबाव है:

\(P_{\text{gauge}} = P - P_{\text{atm}}\)

P के लिए अभिव्यक्ति प्रतिस्थापित करना:

\(P_{\text{gauge}} = (P_{\text{atm}} + \rho gh) - P_{\text{atm}}\)

\(P_{\text{gauge}} = \rho gh\)

स्पष्टीकरण:

गेज दबाब

• गेज दबाव किसी प्रणाली का दबाव है जो परिवेशी वायुमंडलीय दबाव के सापेक्ष मापा जाता है।
• यह निरपेक्ष दबाव और वायुमंडलीय दबाव के बीच का अंतर है।
• जब दबाव माप लिया जाता है और उसमें से वायुमंडलीय दबाव घटा दिया जाता है, तो परिणाम गेज दबाव होता है।
• इसका प्रयोग आमतौर पर विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है क्योंकि यह वायुमंडलीय दबाव से ऊपर या नीचे के दबाव को इंगित करता है, जिससे यह व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए उपयोगी हो जाता है जहां वायुमंडलीय दबाव का प्रभाव प्राथमिक चिंता का विषय नहीं होता है।
• गेज दबाव धनात्मक या ऋणात्मक हो सकता है।
• जब प्रणाली में दबाव वायुमंडलीय दबाव से अधिक होता है, तो गेज दबाव धनात्मक होता है। इसके विपरीत, जब प्रणाली में दबाव वायुमंडलीय दबाव से कम होता है, तो गेज दबाव ऋणात्मक होता है, जिसे अक्सर निर्वात दबाव कहा जाता है। गेज दबाव को आमतौर पर बोर्डन गेज जैसे उपकरणों का उपयोग करके मापा जाता है, जिन्हें वायुमंडलीय दबाव पर शून्य पर कैलिब्रेट किया जाता है, जिसका अर्थ है कि वे केवल वायुमंडलीय दबाव से ऊपर या नीचे का दबाव दिखाते हैं।

निरपेक्ष दबाव:

• इसे उस दबाव के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसे निरपेक्ष निर्वात दबाव के संदर्भ में मापा जाता है।

निर्वात दबाव:

• इसे वायुमंडलीय दबाव से नीचे के दबाव के रूप में परिभाषित किया जाता है।

उपरोक्त दबावों के बीच संबंध इस प्रकार है,

1) निरपेक्ष दाब = वायुमंडलीय दाब + गेज दाब

Pabs = Patm + Pगेज

2) निर्वात दाब = वायुमंडलीय दाब – निरपेक्ष दाब

Pनिर्वात = Patm - Pabs

अवधारणा:

निरपेक्ष दबाव:

• इसे उस दबाव के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसे निरपेक्ष निर्वात दबाव के संदर्भ में मापा जाता है।

गेज दबाब:

• इसे दबाव के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसे दबाव मापक उपकरण की सहायता से मापा जाता है, जिसमें वायुमंडलीय दबाव को डेटाम के रूप में लिया जाता है।

निर्वात दबाव:

• इसे वायुमंडलीय दबाव से नीचे के दबाव के रूप में परिभाषित किया जाता है।

उपरोक्त दबावों के बीच संबंध इस प्रकार है,

1) पूर्ण दाब = वायुमंडलीय दाब + गेज दाब

Pabs = Patm + Pगेज

2) निर्वात दाब = वायुमंडलीय दाब – निरपेक्ष दाब

Pनिर्वात = Patm - Pabs

संकल्पना:

गणितीय रुप से,इसे निम्न प्रकार से निरुपित किया जा सकता है:

निरपेक्ष दाब = वायुमंडलीय दाब + गेज दाब

Pabs = Pgauge + Patm

गणना:

दिया गया है:

h = 5 m

P_atm = पारे का 0.75 m = ρ_Hg × g × 0.75 = 13600 × 9.81 × 0.75 = 100062 Pa

P_gauge = ρ_water × g × h

P_gauge = 1000 × 9.81 × 5 = 49050 Pa

P_abs = P_gauge + P_atm

P_abs = 49050 + 100062

P_abs = 149112 Pa = 149112 N/m² = 0.149 N/mm² ≃ 0.15 N/mm²

अवधारणा:

एक तरल पदार्थ में दबाव को दो अलग-अलग प्रणालियों में मापा जाता है।

1. पहली प्रणाली में, इसे निरपेक्ष शून्य या शून्य निर्वात से ऊपर मापा जाता है जिसे निरपेक्ष दबाव कहाँ जाता है।
2. दूसरी प्रणाली में, दाब को वायुमंडलीय दबाव से ऊपर मापा जाता है, इसे गेज दबाव के रूप में जाना जाता है। 
   • गेज दाब को वायुमंडलीय दाब लेने के बाद डेटम के रुप में मापा जाता है।
   • इस प्रकार यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि दबाव पैमाने पर वायुमंडलीय दबाव शून्य के रूप में चिह्नित किया जाता है।

निरपेक्ष दबाव = वायुमंडलीय दबाव + गेज दबाव

इसलिए, गेज दबाव = निरपेक्ष दबाव - वायुमंडलीय दबाव

आरेख से, हम कह सकते हैं कि,

• निर्वात दबाव = वायुमंडलीय दबाव - निरपेक्ष दबाव

Pvacuum = Patm - Pabs

अवधारणा:

द्रवस्थैतिक नियम के अनुसार किसी स्थैतिक तरल पदार्थ के अंदर किसी भी बिंदु पर, दबाव में वृद्धि की ऊर्ध्वाधर दर तरल पदार्थ के स्थानीय विशिष्ट वजन के बराबर होनी चाहिए।

∴ P₀ = ρ × g × h

जहाँ

P₀ = गेज दबाव, g = गुरुत्वाकर्षण त्वरण (9.8 m/s²), h = स्थैतिक द्रव सतह के नीचे ऊँचाई।

पूर्ण दबाव (P) = वायुमंडलीय दबाव (P_a) + गेज दबाव (Pg) .... (i)

Pa = 0.101325 MPa

गणना:

दिया हुआ:

h = 500 cm = 5 m

Pg = ρ × g × h = 0.85 × 1000 × 9.8 × 5 = 41650 N/m2 = 0.041650 N/mm2 = 0.041650 MPa

∴ समीकरण (i) का उपयोग करके

P = 0.101325 + 0.041650 

P = 0.142975 ≈ 0.141 MPa

द्रवस्थैतिक नियम के अनुसार:

एक बिंदु पर दाब की तीव्रता:

P = 3.92 N/cm2 = 3.92 × 104 N/m2

P = ρgH

3.92 × 104 = 0.9 × 1000 × 9.81 × H

\(h=\frac{3.92 × 10^{4}}{0.9 × 1000 × 10} = 4.439 ~m\)

∴ h = 4.44 m 

संकल्पना:

• संपर्क में दिए गए सतह पर विरामावस्था पर द्रव्य द्वारा लगाया गया सामान्य बल उस सतह पर द्रव्य का थ्रस्ट कहलाता है। 
• द्रव्य के साथ संपर्क में सतह के प्रति इकाई क्षेत्रफल विरामावस्था पर इसके द्वारा लगाया गया सामान्य बल (या थ्रस्ट) द्रव्य का दबाव या द्रवस्थैतिक दबाव कहलाता है। 
• यदि P घनत्व ρ के एक द्रव्य की सतह से नीचे गहराई h पर एक बिंदु के लिए दबाव है। 

द्रवस्थैतिक दबाव P को P = ρgh द्वारा ज्ञात किया गया है। 

गणना:

दिया गया है:

ऊंचाई (h) = 15 m और पानी का घनत्व (ρ) = 103 kg/m3

15 m की गहराई पर दबाव निम्न है:

⇒ Pa = ρgh 

⇒ Pa = 103 × 10 × 15 =  150 kPa         

अतः दी गयी गहराई पर आवश्यक दबाव 150 kPa है। 

संकल्पना:

निरपेक्ष दबाव:

• इसे उस दबाव के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसे निरपेक्ष निर्वात दबाव के संदर्भ में मापा जाता है। 

गेज दबाव:

• इसे उस दबाव के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसे दबाव मापन उपकरण की सहायता के साथ मापा जाता है, जिसमें वायुमंडलीय दबाव को आधार रेखा के रूप में लिया जाता है। 

निर्वात दबाव:

• इसे वायुमंडलीय दबाव से नीचे के दबाव के रूप में परिभाषित किया जाता है। 

उपरोक्त दबाव के बीच संबंध निम्न रूप में दिया गया है,

1) निरपेक्ष दबाव = वायुमंडलीय दबाव + गेज दबाव 

Pabs = Patm + Pgauge

2) निर्वात दबाव = वायुमंडलीय दबाव - निरपेक्ष दबाव 

Pvacuum = Patm - Pabs

संकल्पना:

तरल पदार्थ के द्रवस्थैतिक दबाव को निम्न द्वारा ज्ञात किया गया है,

P = ρgh

जहाँ, ρ = तरल पदार्थ का घनत्व, g = गुरुत्वाकर्षण के कारण लगने वाला त्वरण और h = पानी के सतह की ऊंचाई। 

गणना:

दिया गया है, तेल का विशिष्ट गुरुत्व= 0.9

तेल का घनत्व, ρ = 0.9 × पानी का घनत्व = 0.9 × 1000 = 900 kg/m³

इसे पास्कल के नियम का प्रयोग करके हल किया जाता है, जो बताता है कि एक क्षैतिज दिशा में सभी बिंदुओं पर दबाव समान होगा। 

तेल की ऊंचाई के कारण दबाव = पानी की ऊंचाई के कारण दबाव

\(\begin{array}{l} {\left( {ρ gh} \right)_{oil}} = {\left( {ρ gh} \right)_{water}}\\ 900 \times 9.81 \times 40 = 1000 \times 9.81 \times h \end{array}\)

संकल्पना:

• दाब: जब लागू किया गया बल प्रति इकाई क्षेत्रफल की वस्तुओं की सतह के लंबवत होता है, तो हमें दाब प्राप्त होता है।

दाब की गणना निम्न द्वारा की जाती है:

P = F/A (बल प्रति इकाई क्षेत्रफल)

जहाँ F बल और A क्षेत्रफल है।

• दाब की इकाई पास्कल (Pa) है। 
• दाब का मापन atm, बार,टाॅर, आदि में भी किया जाता है।

परिवर्तन

1 atm = 760 torr = 760 mm Hg = 101325 Pa

एक टॉर दाब 1 mm मर्करी के समकक्ष है।

संकल्पना:

निरपेक्ष दबाव गेज दबाव (\(P_g\)) और वायुमंडलीय दबाव (\(P_{atm}\)) का योग है। 

इसका मान ऋणात्मक नहीं हो सकता है। 

\(P_{abs} = P_g + P_{atm} \)

समुद्री स्तर पर वायुमंडलीय दबाव का मान 101.3 kPa है। 

गेज दबाव वायुमंडलीय दबाव से संबंधित है। यह वायुमंडलीय दबाव से ऊपर के दबावों के लिए धनात्मक और इसके नीचे के दबावों के लिए ऋणात्मक होता है। 

गणना:

दिया गया है:

\(P_{abs} = P_g + P_{atm} \)

\(P_{abs} \) = 250 + 101.3

\(P_{abs} \) = 351.3 kPa ≈ 350 kPa

संकल्पना:

निरपेक्ष दबाव:

• इसे उस दबाव के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसे निरपेक्ष निर्वात दबाव के संदर्भ में मापा जाता है। 

गेज दबाव:

• इसे उस दबाव के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसे दबाव मापन उपकरण की सहायता के साथ मापा जाता है, जिसमें वायुमंडलीय दबाव को आधार रेखा के रूप में लिया जाता है। 

निर्वात दबाव:

• इसे वायुमंडलीय दबाव से नीचे के दबाव के रूप में परिभाषित किया जाता है। 

उपरोक्त दबाव के बीच संबंध निम्न रूप में दिया गया है,

1) निरपेक्ष दबाव = वायुमंडलीय दबाव + गेज दबाव 

Pabs = Patm + Pgauge

2) निर्वात दबाव = वायुमंडलीय दबाव - निरपेक्ष दबाव 

Pvacuum = Patm - Pabs