Badamy jednostki nacisku

Nieświadoma osoba może łatwo zostać zdezorientowana we wszystkich istniejących jednostkach ciśnienia. Jest to zrozumiałe, ponieważ każda gałąź nauki używa własnych wskaźników. Celem tego artykułu jest poradzenie sobie z pojawiającymi się trudnościami.

Typologia

Przede wszystkim musisz powiedzieć, że istnieją dwa rodzaje presji:

1. Absolutny. To ciśnienie, które jest zwykle mierzone w stosunku do absolutne zero (co można osiągnąć tylko w próżni).

2. Względny. Jest mierzony w stosunku do atmosfery ziemskiej.

Wyjaśnijmy tę sytuację: jeśli ciśnienie absolutne w próżni wynosi zero, to ciśnienie względne wynosi minus jeden. Przeciwnie, ciśnienie atmosferyczne w skali absolutnej będzie równe 1, a 0 - względne.

Definicja jednostek

Ważne jest następujące stwierdzenie: jednostki pomiaru ciśnienia można zdefiniować na jeden z dwóch obecnie znanych sposobów:

1. Wykorzystanie wysokości kolumny cieczy (zrównoważenie ciśnienia w pewnym procesie fizycznym). W takim przypadku pomiar odbywa się w jednostkach słupa wody (oznaczenie: mm.w.st.) W temperaturze 4 ° C - jest to tak zwana cala woda. (w H ₂ O) lub w kolumnie wody w stopie (oznaczenie: ft H ₂ O) lub rtęć (mm.rt.st). Przy 0 ° C (przy normalnym przyspieszeniu upadku) jest to cale Hg. (w Hg). W naszym kraju najczęściej stosuje się stopy, ale milimetry rtęci. Dlatego przydatne będą następujące informacje: 1 cal = 25,4 mm, 1 stopa = 30,48 centymetra.

2. Dzięki jednostkom obszaru i siły.

O SI

Więc, badamy dalej jednostki nacisku. Główne informacje na ten temat zawarte są w systemie SI, tj. w międzynarodowym systemie jednostek. Zostało ono przyjęte przez społeczność międzynarodową w 1960 roku, a jednostką miary siły jest Newton (oznaczenie: H), a obszar - 1 m2 (metr kwadratowy). Dzięki tym wskaźnikom można znaleźć jednostkę nacisku - jest to jedna Pa (Pascal). Jest on określony przez stosunek siły do ​​obszaru. W formie wzoru wygląda następująco: 1 Pa = 1N / m ² .

Instrumenty pochodne

Biorąc pod uwagę jednostki nacisku, warto powiedzieć, że oni naturalnie mają swoje pochodne. Naukowcy najczęściej używają następujących definicji, chociaż klasyfikacja może być kontynuowana:

1. Kilopaskal (kPa): 1 kPa = 10 ³ Pa.

2. Megapascal (MPa): 1 MPa = 10 ³ kPa, a także = 10 ⁶ Pa.

Należy jednak powiedzieć, że wraz z systemem SI inne jednostki pomiaru ciśnienia przyjęte wcześniej nie są dziś tak powszechne. Ponadto często stosuje się tak zwane jednostki poza systemem, które zasługują na szczególną uwagę.

Torra

Jest jeszcze jedno oznaczenie jednostki ciśnieniowej, zwanej Torrem. Nazwa ta związana jest z imieniem Evangelista Torricelli - włoskiego matematyka i fizyka, który był także uczniem wielkiego G. Galileusza. Następujący fakt jest ważny: to Torricelli wynalazł barometr rtęci. Ta jednostka ciśnienia (1 Torr) jest ciśnienie hydrostatyczne badana kolumna rtęci (koniecznie o wysokości 1 mm) na płaskiej podstawie (obowiązkowo w temperaturze 0 ° C). W tym samym czasie 1 torr = 13.5951 milimetra słupa wody = 133.322 Pa. Ważne jest również następujące równanie: 1 atmosfera = 760 Torr.

System techniczny

Istnieje również system techniczny jednostek, którego skrót jest następujący: MCSS (dekodowanie: miernik, kilogram-siła, sekunda). W tym przypadku siła jest mierzona w kilogramach i jest równa 9,8 N. Jednostka ciśnienia w tym przypadku jest następująca: kgf / m ² lub kgf / cm ² i jest nazywana atmosferą techniczną (lub metryczną) - at. Jeśli zostanie ustalone nadciśnienie, jednostka miary jest zapisywana jako "ati".

Fizyczny układ jednostek

System ten jest oznaczony następującym skrótem: CGS (dekodowanie: centymetr, gram, sekunda). W tym przypadku jednostką siły, która jest używana, jest dina (odpowiada 10 ^-5 N). W tym układzie jednostka miary ciśnienia jest nazywana "słupkiem" i jest obliczana jako stosunek jednego din do centymetra kwadratowego: 1 din / cm ² . Jest jednak jeden niuans: istnieje inny niesystemowy miernik ciśnienia meteorologicznego, zwany również "słupkiem". Ma nieco inne wskaźniki: 1 bar = 106 dyn / cm ² , co czasem powoduje zamieszanie. Inną niesystemową (poza systemem SI) jednostką pomiaru ciśnienia, która jest najczęściej stosowana w praktyce, jest normalna (lub fizyczna) atmosfera, która wynosi 760 milimetrów słupa rtęci. Jednostki te mają swoje pochodne, które służą do ułatwienia procesu obliczania.

Inne systemy

Istnieje inny system pomiaru ciśnienia - MTS (dekodowanie: metr-ton-sekunda), który ma również własną jednostkę, zwaną "pieza". Jeden pz (tj. Piez) = 1 cf / m2. Z kolei 1 fc jest siłą w 1 ścianie. Należy powiedzieć, że w krajach anglojęzycznych pomiar ciśnienia jest najczęściej nazywany "psi" - psi (jeden psi jest równy stosunkowi lbf / in ² ) - jeden funt siły jest dzielony przez cal kwadratowy (1 cal = 0,4536 kg ). Jeśli jest używany do określenia ciśnienie bezwzględne jednostka miary będzie następująca: psia (przedrostek "a", tj. absolutny jest bezwzględny). W przypadku pomiaru nadciśnienia będzie wyglądać jak psig (przedrostek "g", tj. Gage, co tłumaczy się jako "nadmiarowy", "nadmiar").

Podstawowe wskaźniki

Rozumiejąc jednostki nacisku, dana osoba często jest zdezorientowana we wszystkich wskaźnikach. Aby ułatwić ten proces, opracowano specjalne tabele, dzięki którym w kilka minut można przenieść wskaźniki z jednego systemu do drugiego. Najczęściej występujące zależności są następujące: 1 rano = 10 ⁴ kgf / m ² (1 kgf / cm ² ), który jest równy 0,98 10 ⁵ Pa (co odpowiada 98 kPa i 0,098 MPa). W tym samym czasie atmosfera = 0,98 ∙ 10 ³ mbar (to 0,98 bara i 0,97 atm). I, oczywiście, nie zapominaj, że to wciąż 10 ⁴ milimetry słupa wody, co odpowiada 10 m wody i 735 mm słupa rtęci.

Błędy

Trzeba powiedzieć, że w obliczeniach mogą wystąpić małe błędy, które jednak w niektórych sytuacjach są pomijane:

1. Błąd 2% można pominąć, gdy różnica między atmosferą techniczną a atmosferą standardową, a także jedną dziesiątą wartości MPa, tj. megapaskal: 1 am = 1 bar = 0,1 MPa.

2. Błąd 3% jest również dopuszczalny przy uwzględnieniu atmosfery fizycznej i technicznej: 1 at = 1 atm.

Wskaźniki te są bardzo ważne, ponieważ często pojawia się potrzeba tłumaczenia tych jednostek (główna przyczyna: użycie sprzętu z różnych krajów produkcji, oprócz różnych lat wydania).

Co mierzy ciśnienie

Biorąc pod uwagę różne jednostki ciśnienia (gaz, ciśnienie atmosferyczne itp.), Warto również zwrócić uwagę na narzędzia, dzięki którym uzyskują pożądaną wydajność. Tak więc w tym celu stosuje się przeponę, ciecz (najprostsze i najdokładniejsze mierniki), sprężynę, wskaźniki elektryczne i termiczne różnych konstrukcji (w tym przypadku można zastosować zarówno proste, jak i bardzo złożone obwody optyczne i elektroniczne). Po rozważeniu jednostek miary ciśnienia atmosferycznego warto powiedzieć, że instrumenty, za pomocą których ten wskaźnik jest określany, nazywa się barometrami (z greckiego "baros" - "grawitacja", "metreo" - "mierzę"). Jeśli konieczne jest określenie ciśnienia, które znajduje się poniżej ciśnienia atmosferycznego, próżniomierze są już tutaj stosowane. Jeśli konieczne jest ustalenie różnicy między tymi dwoma ciśnieniami (jeśli żadna z nich nie jest atmosferyczna), należy zastosować wskaźniki różnicowe, to znaczy manometry różnicowe.