ความดันในแก๊ซ

สิ่งนั้นเชื่อใจว่าคุณเคยได้เล่นมาแล้ว สักครั้งในชีวิตเป็นเวลาหลายปีแล้ว แต่มันไม่ใช่แค่การเล่นแบบเด็กๆเท่านั้น เพราะนี่เป็นการทดลองที่ดีอย่างหนึ่ง ของความดันและแก๊สเชียวนะ มาดูกันดีกว่ามันบอกอะไรเราได้บ้าง อากาศที่อยู่รอบตัวเรานั้นอยู่ในสถานะแก๊ส ที่มีส่วนประกอบหลักเป็น ไนโตรเจนและออกซิเจน แก๊สนั้นเป็นสิ่งที่มวลอยู่ ทั้งยังถูกแรงโน้มถ่วง มาคอยดึงลงไปสู่เบื้องล่าง เหนือศีรษะของเรานั้น จะมีคอลัมน์อากาศ ที่สามารถขยายตัวเหนือขึ้นไปได้มากกว่า 100 กิโลเมตร คอลัมน์อากาศจะดันเข้ามา ที่ตัวเราได้จากด้านบน ด้านข้าง และด้านล่าง ในตัวเราก็มีความดันอยู่ข้างในนะ เมื่อมีการหายใจเข้าเพื่อเอาอากาศเข้าไป เหมือนกับความดันในของเหลว ความดันไปแก๊สจะเกิดขึ้นได้ในทุกทิศทาง ไม่เว้นกระทั่งพุ่งขึ้นไปข้างบน ความกดอากาศที่ระดับน้ำทะเล จะอยู่ราวๆ 100,000 ปาสคาล หรือ 760 มิลลิเมตรปรอท หรือ 1 ชั้นบรรยากาศ อนุภาคในแก๊ส จะเคลื่อนที่แบบแพร่กระจายออกไป ในทุกทิศทาง และถ้าเรานำแก๊สพวกนี้ มาอัดใส่ไว้ในกระป๋อง อนุภาคของมันก็จะชนกับ ผนังภายในของกระป๋อง ความดันก็คืออนุภาคของแก๊ส เข้าไปชนกับส่วนต่างๆของผนังบรรจุภัณฑ์ รวมถึงขนาดของแรงที่อนุภาคใช้ตอนที่ชนด้วย แต่ถ้าเราบีบกระป๋องให้ยุบตัวลง จำนวนอนุภาคแก๊สที่เท่าเดิม จะต้องเคลื่อนที่อยู่ในบริเวณที่แคบลง พุ่งไปชนผนังในกระป๋องมากขึ้น ดังนั้นพวกมันก็จะยิ่ง ความดันภายในจะเพิ่มขึ้น หากว่าเราให้ความร้อนกับกระป๋อง และอนุภาคก็จะเคลื่อนที่ไปรอบๆ ด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้น แล้วจึงชนเข้ากับผนังภายในอีกรอบ ด้วยความถี่ที่สูงมาก ความดันจึงถูกเพิ่มขึ้น ล้อของจักรยานคันนี้ มีแรงดันภายในยาง มีมากกว่าแรงดันภายนอกยาง โมเลกุลของอากาศที่อยู่ในยาง จึงถูกบีบอัดและเมื่อพวกมันมารวมตัวกัน จึงทำให้แรงดันในล้อมีแรงดันมากกว่า ชั้นบรรยากาศ และน้ำหนักของคุณกดจากด้านนอก ที่จะเข้าไปข้างในตัวยาง การจะเติมลมให้ยางนั้นต้องใช้ ความดันที่สูงกว่า อากาศที่วนเวียนอยู่ข้างนอกล้อ เราต้องใช้เครื่องสูบลม เมื่อเราสูบลมเข้าไปในล้อ โมเลกุลของอากาศก็จะถูกผลักเข้าไปด้วย พวกมันจะถูกบีบอัดกันในเครื่องสูบลม ถ้าเราอัดอากาศในเครื่องสูบลม ได้มากกว่าอากาศที่อยู่ในล้อ ช่องลมจะเปิดออก และอนุภาคของอากาศก็จะเข้าไปในล้อได้ แรงดันนั้นกระจายไปได้ทั่ว และถ้าหากอนุภาคต้องอยู่อย่างแออัด ในที่ใดที่หนึ่ง พวกมันจะพยายามกระจายตัว และไปอยู่ในที่ซึ่งมีที่ว่างกว่าเดิม จนกว่าจะกระจายตัวไปได้อย่างทั่วกัน จนแรงดันอยู่ในระดับเดียวกันนั่นแหละ เพราะแบบนี้ ลักษณะของแรงดันจึงไม่ต่างกัน ทั้งในแก๊สและของเหลว แรงดันจะแพร่ออกไปจนกระทั่ง มันกระจายตัวได้ทั่วถึงในที่บรรจุ เมื่อต้องทำงานกับความดัน โดยทั่วไปแล้วมักจะสนใจ ในเรื่องของความดันที่แตกต่างกันมากกว่า ไปสนใจที่ตัวความดันอย่างเดียว แรงดันในกระป๋องใบนี้มีมากกว่า อากาศที่อยู่ข้างนอก และเมื่อต้องทำงานกับแรงดัน ที่สัมพันธ์กับความดันในบริเวณใกล้เคียง เราจะเรียกมันว่าความดัน เกจ และความดัน เกจ จะเท่ากับศูนย์ เมื่อแรงดันภายในและภายนอกเท่ากัน ในกระป๋องใบนี้ มีแรงดันที่ต่ำกว่า บรรยากาศนอกกระป๋อง ซึ่งมันถูกเรียกว่าความดันลบ หรือความดันเกจติดลบ แต่ถ้าเราเอาอากาศทั้งหมดออกมา จากกระป๋องจนอนุภาคของอากาศ แทบไม่มีเหลือ นี่คือการทำสุญญากาศไงล่ะ ตอนนี้ความดันบรรยากาศที่สูงลิ่ว กำลังส่งผลต่อกระป๋องเปล่าๆ ซึ่งไม่มีแรงดันอยู่ภายในเลย และถ้ากระป๋องชนิดอ่อน มันก็จะยุบตัว แบบที่เห็นกันอยู่ตอนนี้ ซึ่งก็คือความดันลบ ใช่เลย ขอบคุณมากนะ พอแค่นี้นะ