Plyny se od kapalin a pevných látek liší tím, že jsou stlačitelné. Kapaliny a pevné látky se naopak ani pod vysokým tlakem téměř nesmění (nestlačují).

To lze snadno vyzkoušet pomocí následujících experimentů ¹⁾:

Zatímco stříkačku naplněnou vzduchem – obě levé kresby na obrázku – lze stlačit, u pravé stříkačky naplněné vodou to nejde.

Vezměte prázdnou tenkou plastovou láhev a uzavřete ji. Totéž proveďte s druhou lahví. Tuto láhev naplňte vodou a uzavřete.

Láhev stlačte rukou.

Nyní zvýšíme vnější tlak. Láhev naplněná vzduchem se stlačí, láhev naplněná vodou si zachová svůj tvar.

Zvýšení tlaku lze dosáhnout různými způsoby. Lze to provést například při letu balónem před sestupem nebo na hoře.

Nebo lze láhve ponořit do bazénu.

Rozdíl výšky 5 metrů ve vodě způsobuje stejný rozdíl tlaku jako rozdíl výšky v atmosféře od hladiny moře 0 m/msl do 5500 m/msl.

• Nádoba naplněná plynem nebo směsí plynů, která již nevydrží vnitřní přetlak, by praskla a došlo by k výbušné dekompresi. Proto se tlakové nádoby pro zkoušku tlakem plní vodou, protože voda není stlačitelná, přetlak při prasknutí náhle zmizí a nedochází tak k tlakové vlně v okolí.
• Láhev s kapalným plynem musí mít vždy nad kapalným propanem plynovou vrstvu, která vyrovnává roztažnost kapalného propanu při zvýšení teploty, aniž by tím vzrostl tlak v láhvi. Bez této plynové vrstvy by kompresní tlak extrémně rychle vzrostl a otevřel by se přetlakový ventil láhve. I když je plynová polštářová vrstva přítomna, zvýšení teploty vede ke zvýšení tlaku v láhvi, ale ne ke zvýšení kompresního tlaku, nýbrž tlaku páry, jako je tomu u tlakového hrnce. Mimochodem, i když to nemá nic společného s balónovým létáním, ani tlakový hrnec se nenaplňuje vodou až po okraj.
• Vzhledem k tomu, že plyny jsou stlačitelné, lze zvýšením tlaku uložit více plynu nebo směsi plynů v tlakové nádobě.

Tlak krát objem se rovná konstantě (P x V = konstanta)

To znamená, že když zdvojnásobím tlak, objem se sníží na polovinu.

Všude, kde jsou plyny skladovány ve stlačeném stavu, lze obsah vypočítat pomocí tlaku a objemu:

Pokud má nádrž na vodík objem 73 metrů krychlových a maximální tlak je 42 bar, pak obsahuje 42 x 73 metrů krychlových = 3066 metrů krychlových při 1 baru (odpovídá 1000 hPa).

Pokud 5litrová láhev s kyslíkem ukazuje tlak 200 bar, obsahuje 200 x 5 litrů = 1000 litrů kyslíku při tlaku 1 bar. Zda se jedná o využitelné množství, závisí na různých faktorech. Jedním z nich je minimální tlak, který musí zůstat v nádrži, aby nádrž nemohla nasávat vzduch z okolí, což by mohlo být nebezpečné zejména u hořlavých plynů. Pak to samozřejmě závisí na aktuálním vnějším tlaku a také na adiabatickém ochlazení při odběru plynu.

Poznámka: Dříve se pro tlak měřený od tlaku okolního vzduchu používal označení ATÜ. Ani tlakoměry na tlakových nádržích většinou neuvádějí absolutní tlak, ale přetlak. Pokud takto nastavený tlakoměr ukazuje NULA, není v nádrži vakuum, ale zbytkový tlak odpovídá tlaku okolního vzduchu.

I zde platí, že pokud naplním dvojnásobné množství, tj. dvojnásobnou hmotnost vzduchu do pneumatiky, zdvojnásobí se také její tlak.

Také nosný plyn v plynových balónech a vzduch v obalu horkovzdušných balonů je vystaven různým tlakům v závislosti na výšce a tím i na okolním tlaku, ve kterém se balón nachází. Na obrázku dole je vlevo plynový balón naplněný přibližně 1000 kubickými metry vodíku, vpravo po sestupu z výšky přibližně 5800 metrů naplněný ještě přibližně 500 kubickými metry vodíku.

Účinek klesajícího atmosférického tlaku ilustruje také experiment se stříkačkou jako miniaturní tlakovou komorou.

Píst stříkačky je částečně vysunutý. V prostoru, který je tímto způsobem ve stříkačce uvolněn, se nachází balón. Výstup injekční stříkačky je uzavřen, ve videu prstem, lze použít také kohoutek. Pokud se nyní píst vytáhne dále, tlak vzduchu v injekční stříkačce klesne a balón se nafoukne. Naopak, když se píst zatlačí do injekční stříkačky, objem se zmenší, protože tlak vzduchu stoupne.

Když se objem zvětší a tím klesne tlak, sníží se nejen tlak, ale také hustota plynu. To je faktor, který hraje roli při výpočtu vztlaku a nosnosti.

Tlaková křivka v atmosféře hraje roli také při měření výšky. Výškoměr měří tlak a přiřazuje mu výšku. Tlak odpovídající určité výšce byl stanoven Mezinárodní organizací pro civilní letectví (ICAO) ve standardní atmosféře.

Jaký je rozdíl mezi plyny a kapalinami, který je zodpovědný za tlakovou křivku v atmosféře?

Hustota je hmotnost na objem. Jak se chová hustota plynu, který je stlačen?

Je plynová láhev, ve které je vodík pod tlakem 200 bar, lehčí nebo těžší než stejná láhev, ve které je vodík pod tlakem 50 bar?

Answer form for gas theory - pressure