Jednotky
V bežnej technickej praxi sa tlak definuje ako podiel elementárnej sily dF, ktorá pôsobí v smere normály na element plochy s plošným obsahom dS
Táto definícia vyhovuje pre tlak plynov a kvapalín. Pevné telesá nemajú styčnú plochu ideálne hladkú, preto pre ne takto určený tlak predstavuje akúsi priemernú hodnotu. Nazýva sa špecifický tlak.
Jednotkou tlaku je jeden pascal – značka Pa. Podľa definície tlak 1 Pa vyvolá sila 1 N, rovnomerne rozložená na ploche s obsahom 1 m2, pričom je táto plocha kolmá na smer pôsobiacej sily. Teda
Pa = N×m-2
V praxi sa často stretávame s násobkami tejto jednotky – kPa a MPa.
Vo všeobecnosti môže byť tlak pôsobiaci v tekutinách statický alebo dynamický.
V tekutine, ktorá je v pokoji, pôsobí iba hydrostatický tlak ps. Je rovnaký vo všetkých smeroch a je úmerný výške stĺpca tekutiny
ps = r × g × h
kde
ps je hydrostatický tlak,
h je výška stĺpca tekutiny,
r je hustota tekutiny,
g je miestne tiažové zrýchlenie.
V prúdiacich médiách musíme okrem hydrostatického tlaku uvažovať aj kinetický tlak pk a dynamický tlak pd.
Kinetický tlak je funkciou rýchlosti prúdenia a predstavuje tlakový účinok prúdiacej tekutiny s danou hustotou
pk = – w2 × r/2
kde
pk je kinetický tlak,
w je rýchlosť prúdenia,
r je hustota prúdiacej kvapaliny.
V stlačiteľných tekutinách sa v dôsledku ich stlačiteľnosti s mení kinetický tlak pk na dynamický tlak pd
pd = pk× s
V nestlačiteľných tekutinách je stlačiteľnosť s = 1 a dynamický tlak sa zhoduje s kinetickým
pd = pk
Celkový tlak pc prúdiaceho média, ktorý pôsobí v istom bode a smere, získame sčítaním statického a dynamického tlaku
pc = ps + pd
Tlak je významnou stavovou veličinou. Na základe stavovej rovnice sa pomocou neho definuje stav plynov a pár kvapalín
p× V = n× R× T
kde
p je tlak,
V je objem,
n je látkové množstvo v móloch,
R je univerzálna plynová konštanta, R = (8,31441 ± 0,0012) J×mol-1×K-1,
T je termodynamická teplota.
Podobne ako v prípade iných veličín, aj na vyjadrenie tlaku sa vo svete používajú rôzne jednotky. Prevod týchto jednotiek je v tabuľke.
Prevod tlakových jednotiek na Pascal