حقنة باسكال: الخصائص والاستخدامات - كيمياء - 2025

و حقنة باسكال يحوي دائرية indeformable مع عدة ثقوب في سطحه والمكبس المكبس. كل من هذه الثقوب مغطاة بالشمع أو أي مادة أخرى.

عن طريق ملء المحقنة بالماء والضغط على المكبس ، ينتقل الضغط إلى كل السائل ويخرج السائل عبر المنافذ. يخرج السائل بقوة تتناسب طرديًا مع الضغط المبذول (الصورة السفلية ، مع الماء كسوائل).

المصدر: غابرييل بوليفار

يتم استخدامه كأداة في المختبرات للتحقق من مبدأ باسكال. تمت تسمية الحقنة والمبدأ الفيزيائي على اسم منشئهما: العالم الفرنسي والفيلسوف والمتدين بليز باسكال. وبه أظهر مبدأ باسكال ، المعروف أيضًا باسم قانون باسكال. أنشأ باسكال أيضًا المكبس الهيدروليكي ، بناءً على مبدأه الخاص.

تستخدم حقنة باسكال للتحقق من عمل بعض الآلات الهيدروليكية. كما أنه مفيد في دراسات ديناميكيات وميكانيكا السوائل.

يستخدم أساس وظيفة المحقنة في بناء الأنظمة الهيدروليكية ، وفي الآلات الثقيلة مثل الحفارات الهيدروليكية ؛ في علم الطيران ، وفي معدات الهبوط ، وكذلك في الأنظمة الهوائية.

مميزات

محقنة باسكال عبارة عن مضخة بسيطة لها الخصائص التالية في هيكلها:

- جسم المحقنة مصنوع من مادة غير قابلة للتشوه وغير مرنة تقاوم الضغط.

- سطح الحاوية أو جسم المحقنة كروي الشكل ، به ثقوب متساوية الحجم وموزعة بشكل موحد.

- في البداية كانت المحقنة كروية أو مستديرة أو كروية. تم إنشاء محاقن أنبوبية لاحقًا.

- يجب سد هذه الثقوب أو الفجوات جزئيًا أو مؤقتًا أو إغلاقها قبل ملء الحاوية بسائل.

- يجب أن تكون المادة التي تغلق هذه الثقوب سهلة الإزالة عند ممارسة الضغط على السائل بالداخل.

- تحتوي المحقنة على مكبس أو مكبس يتناسب تمامًا مع هيكل جسم المحقنة.

- يؤدي الضغط على مكبس هذه الأداة إلى الضغط على السائل الموجود في المحقنة.

- يجب أن يكون السائل داخل المحقنة في حالة توازن أو في حالة راحة. ولكن بمجرد الضغط على المكبس ، يخرج السائل أو الغاز من الثقوب بضغط متساوٍ.

أساسيات حقنة باسكال

تم إنشاء حقنة باسكال بالخصائص الموضحة في القسم السابق. تعمل الحقنة من خلال تحقيق مبدأ باسكال. يشرح هذا المبدأ كيف يتم نشر الضغط الذي يمارس على سائل ثابت أو غير قابل للضغط موجود في حاوية.

محقنة باسكال عبارة عن وعاء به جدران غير قابلة للتشوه ذات شكل دائري أو كروي أو دائري. تحتوي هذه المحقنة والنسخ الأنبوبية أو تحصر السائل أو السائل أو الغاز ، وهو في حالة توازن.

من خلال الضغط على مكبس أو مكبس المحقنة ، ينتقل الضغط على الفور إلى السائل الذي يحتوي عليه. يميل السائل الذي تحركه القوة المؤثرة على المكبس إلى الخروج بنفس الضغط من خلال فتحات المحقنة.

تنتقل القوة داخل السائل ، والتي يمكن أن تكون سائلة مثل الزيت أو الماء ، أو غازية في الطبيعة. تم العثور على مكبس صغير لتوليد قوة أو ضغط نسبي ؛ ويولد مكبس كبير قوة كبيرة.

تستخدم معظم الأنظمة الهيدروليكية سائلًا غير قابل للضغط في الأسطوانات الهيدروليكية بنفس أساس محقنة باسكال.

مبدأ باسكال

لكن ما هو مبدأ باسكال أو قانون باسكال؟ إنه مبدأ علمي من مجال الفيزياء. إنه يوضح أن كل الضغط الذي يتعرض له السائل المحصور ينتشر في جميع أنحاءه بالتساوي.

ينص المبدأ على عدم وجود خسارة في الضغط. يصل هذا الضغط أو ينتقل بكثافة متساوية إلى كل من السائل وجدران الحاوية.

تتوافق الحاوية مع نظام يحتوي على السائل (السائل أو الغاز) ، والذي يكون في حالة توازن مبدئيًا.

يتم نقل الضغط المطبق أو نقله بنفس الشدة في جميع نقاط وفي جميع اتجاهات السائل. يتم تحقيق هذا المبدأ بغض النظر عن المنطقة التي يتم فيها الضغط على السائل المحصور.

يوجد نقل موحد للطاقة في النظام. وهذا يعني أن كل الضغط الذي يتعرض له السائل ينتشر فيه بشكل موحد.

يشكل قانون أو مبدأ باسكال أساس عمل الأنظمة الهيدروليكية. تستفيد هذه الأنظمة من حقيقة أن الضغط هو نفسه في جميع الاتجاهات. سيكون الضغط لكل منطقة هو القوة التي يعطيها السائل لمحيط النظام.

التطبيقات

تُستخدم حقنة باسكال في المختبرات لإثبات مبدأ أو قانون باسكال. يتم التحقق من ذلك في مختبرات التدريس والبحث ؛ على سبيل المثال ، ميكانيكا الموائع.

المحاقن الهيدروليكية

كانت حقنة باسكال نموذجًا أو مصدرًا للإلهام لابتكار أدوات معملية أخرى مماثلة.

تم تصميم الحقن الهيدروليكية الأنبوبية والبلاستيكية والمعدنية بخصائص مختلفة. وبالمثل ، تم تصنيع نماذج تحتوي على محاقن بأقطار مقطعية مختلفة ، مع مكابس أو مكابس تختلف في الحجم.

الأنظمة الهيدروليكية

توجد نماذج أولية لمحاكيات الأنظمة الهيدروليكية لتقييم إزاحة السوائل والقوة المطبقة والضغط المتولد ، من بين متغيرات أخرى.

تعمل مجموعة متنوعة من الأنظمة الميكانيكية الهيدروليكية على مبدأ الحقنة وقانون باسكال. في الفرامل والهبوط للطائرات والإطارات ورافعات المركبات الهيدروليكية ، من بين أنظمة أخرى.

حفارات هيدروليكية

من أجل تحسين تصميم الحفارات الهيدروليكية ، تم عمل نماذج أولية تعتمد على الحقنة ومبدأ باسكال.

يتم إجراء تحليلات لوظائف الحفارات المستخدمة في الحفر تحت الأرض. تم اختباره خصيصًا لتحسين أداء محاور النظام الهيدروليكي ، من بين أشياء أخرى.

المراجع

1. Jerphagnon ، L. and Orcibal ، J. (2018). بليز باسكال. Encyclopædia Britannica. تم الاسترجاع من: britannica.com
2. محررو Encyclopaedia Britannica. (20 يوليو 2018). مبدأ باسكال. Encyclopædia Britannica. تم الاسترجاع من: britannica.com
3. هودانبوسي ، سي (1996). مبدأ باسكال والمكونات الهيدروليكية. المركز الوطني للملاحة الجوية وإدارة الفضاء. تم الاسترجاع من: grc.nasa.gov
4. كحل. ب. (2014). إثبات مبدأ باسكال باستخدام المحاقن الهيدروليكية.
5. Scienceguyorg Ramblings. تم الاسترجاع من: scienceguyorg.blogspot.com
6. جيربيس ن. (2018). ما هي اختراعات بليز باسكال الشهيرة؟ HowStuffWorks. تم الاسترجاع من: science.howstuffworks.com
7. ناف ر. (2016). مبدأ باسكال. تم الاسترجاع من: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu