Tlaková potenciální energie
Tlaková potenciální energie je potenciální energie kapaliny nebo plynu, vznikající z tlaku, kterým kapalina nebo plyn tlačí na stěny nádoby.
Může-li se stěna nádoby pohybovat (např. píst), pak kapalina nebo plyn posouváním pístu koná práci. Tlaková potenciální energie se mění na kinetickou energii pístu a pohybující se kapaliny nebo plynu. Vzájemnou přeměnu kinetické a tlakové potenciální energie ideální kapaliny proudící v uzavřené nádobě popisuje Bernoulliho rovnice.
Značení
editovatVýpočet
editovatHodnota tlakové potenciální energie je určena vztahem
- ,
kde p je tlak (rozdíl vyššího počátečního a nižšího koncového tlaku), V je objem kapaliny nebo plynu při počátečním tlaku.
Odvození
editovatPotenciální energii tlakovou odvodíme z mechanické práce. Předpokládejme, že se ve vodorovné trubici posune vlivem síly píst o obsahu S o délku l. Tlaková síla velikosti koná mechanickou práci , po dosazení za F dostáváme pro práci vztah
- .
Tato rovnice říká, že tlaková potenciální energie proudící kapaliny je , neboli že je přímo úměrná tlaku a objemu proudící kapaliny.