Studiem jednotky tlaku

Nevědomá osoba se může snadno zmást ve všech stávajících tlakových jednotkách. A to je pochopitelné, protože každá odvětví vědy používá své vlastní ukazatele. Účelem tohoto článku je řešit vzniklé obtíže.

Typologie

Především je třeba říci, že existují dva typy tlaků:

1. Absolutní. Tento tlak, který se obvykle měří vzhledem k absolutní nula (co lze dosáhnout pouze ve vakuu).

2. Relativní. Měří se vzhledem k zemské atmosféře.

Vysvětlete tuto situaci: pokud je absolutní tlak ve vakuu nulový, je relativní tlak mínus jeden. A naopak, atmosférický tlak v absolutním měřítku se rovná 1 a 0 - relativní.

Definice jednotek

Následující výkaz je důležitý: jednotky měření tlaku lze definovat jedním ze dvou aktuálně známých způsobů:

1. Použití výšky sloupce kapaliny (vyrovnání tlaku v určitém fyzickém procesu). V tomto případě se měření provádí v jednotkách vodního sloupce (označení: mm.vod.st) při 4 ° C - to je tzv. Palcová voda. (ve vodě) nebo ve vodním sloupku (označení: ft H2O) nebo rtuti (mm.rt.st). Při 0 ° C (se stavem normálního zrychlení pádu) je to palec Hg. (v Hg). V naší zemi se nejčastěji používají nohy, ale milimetry rtuti. Proto budou užitečné následující informace: 1 palec = 25,4 mm, 1 stopa = 30,48 cm.

2. Díky jednotkám oblasti a síle.

O SI

Takže studujeme další jednotky tlaku. Hlavní informace o tom jsou obsaženy v systému SI, tj. v mezinárodním systému jednotek. Bylo přijato mezinárodním společenstvím již v roce 1960, přičemž jednotkou měření síly je Newton (označení: H) a oblast - 1 m ² (čtvereční metr). Díky těmto indikátorům můžete nalézt jednotku tlaku - to je jedna Pa (Pascal). Je určen poměrem síly k oblasti. Ve tvaru vzorce vypadá takto: 1 Pa = 1N / m ² .

Deriváty

Vzhledem k jednotkám tlaku stojí za to říkat, že samozřejmě mají své deriváty. Vědci tak nejčastěji používají následující definice, i když klasifikace může pokračovat dále:

1. Kilopascal (kPa): 1 kPa = 10 ³ Pa.

2. Megapascal (MPa): 1 MPa = 10 ³ kPa, a také = 106 Pa.

Je však třeba říci, že společně se systémem SI jsou i další jednotky měření tlaku, které byly dříve přijaty, dnes méně obvyklé. Kromě toho se často používají tzv. Off-systemové jednotky, které si zaslouží zvláštní pozornost.

Torra

Existuje další označení tlakové jednotky, nazývané torr. Toto jméno je spojeno se jménem Evangelista Torricelli - italského matematika a fyzika, který byl také studentem velkého G. Galilea. Následující skutečnost je důležitá: Torricelli vynalezl rtuťový barometr. Samotná jednotka tlaku (1 Torr) je hydrostatický tlak zkoušená rtuťová kolona (nutně vysoká 1 mm) na plochém podkladu (povinná při 0 ° C). Současně 1 torr = 13,5951 milimetru vodního sloupce = 133,322 Pa. Důležité je také následující rovnice: 1 atmosféra = 760 Torr.

Technický systém

Existuje také technický systém jednotek, jehož zkratka je následující: MCSS (dekódování: metr, kilogramová síla, druhá). V tomto případě je síla měřena v kilogramech a rovná se 9,8 N. Tlaková jednotka v tomto případě je následující: kgf / m ² nebo kgf / cm ² a nazývá se technická atmosféra (nebo metrika) - na. Pokud vznikne přetlak, měřící jednotka je zapsána jako "ati".

Fyzický systém jednotek

Tento systém je označen následující zkratkou: CGS (dekódování: centimetr, gram, sekunda). V tomto případě je použitá jednotka síly dina (odpovídá 10 ^-5 N). V tomto systému se jednotka měření tlaku nazývá "tyč" a je vypočtena jako poměr jednoho ze dne k čtvercovému centimetru: 1 den / cm2. Existuje však jedna nuance: je zde i další jednotka pro měření meteorologického tlaku, která se nazývá také "bar". Mírně odlišné ukazatele: 1 bar = 106 dyn / cm2, což někdy způsobuje zmatek. Další systémová (mimo systému systému SI), která se nejčastěji používá v praxi, je normální (nebo fyzická) atmosféra, která se rovná 760 milimetrem rtuti. Tyto jednotky mají své deriváty, které se používají k usnadnění výpočtu.

Jiné systémy

Existuje další systém měření tlaku - MTS (dekódování: metr-tuna-sekundy), který má také vlastní jednotku nazvanou "pieza". Jeden pz (tj. Piez) = 1 cf / m ² . Na druhou stranu, 1 fc je síla v 1 zdi. Mělo by se říci, že v anglicky mluvících zemích je měření tlaku nejčastěji nazýváno "psi" - psi (jeden psi se rovná poměru lbf / v ² ) - jedna libra síly je dělená čtverečkem (1 palec = 0,4536 kg ). Pokud se používá k určení absolutní tlak jednotka měření bude následující: psia (předpona "a", tj. absolutní hodnota je absolutní). V případě měření přetlaku bude vypadat jako psig (předpona "g", tj. Měřič, který se překládá jako "nadbytečný", "přebytek").

Základní poměry

Pochopení jednotek tlaku, osoba je často zmatená ve všech indikátorech. Pro usnadnění tohoto procesu byly sestaveny speciální tabulky, díky nimž je možné v několika minutách přenést ukazatele z jednoho systému do druhého. Nejběžnější vztahy jsou následující: 1 am = 10 ⁴ kgf / m ² (1 kgf / cm2), která se rovná také 0,98 10 ⁵ Pa (což odpovídá hodnotě 98 kPa a 0,098 MPa). Současně atmosféra = 0,98 ∙ 10 ³ mbar (to je 0,98 bar a 0,97 atm). A samozřejmě nezapomeňte, že je to stále 10 ⁴ milimetrů vodního sloupce, což odpovídá 10 m vody a 735 mm rtuti.

Chyby

Je třeba říci, že při výpočtech mohou dojít k malým chybám, které jsou však v některých situacích zanedbávány:

1. Chyba 2% může být přehlédnuto, když rozdíl mezi technickým a standardním atmosférou, stejně jako jedna desetina MPa, tj. megapascal: 1 am = 1 bar = 0,1 MPa.

2. Při zohlednění fyzikálních a technických atmosfér je přípustná chyba 3%: 1 at = 1 atm.

Tyto ukazatele jsou velmi důležité, protože se často vyskytuje potřeba překládat tyto jednotky (hlavní důvod: použití zařízení z různých zemí výroby, kromě různých letů vydání).

Co měří tlak

Vzhledem k různým tlakovým jednotkám (plyn, atmosférický tlak apod.) Je třeba také věnovat pozornost nástrojům, jimiž získávají požadovaný výkon. Pro tento účel jsou použity membrána, kapalina (nejjednodušší a nejpřesnější měřidla), pružinové, elektrické a termické měřidla různých provedení (v tomto případě lze použít jak jednoduché, tak i velmi složité optické a elektronické obvody). Po zvážení jednotek měření atmosférického tlaku stojí za to říct, že nástroje, kterými je tento indikátor určen, se nazývají barometry (z řečtiny "baros" - "gravitace", "metreo" - "měří měřítko"). Je-li nutné určit tlak, který je pod atmosférickým tlakem, jsou zde použity vakuové měrky. Pokud je nutné zjistit rozdíl mezi oběma tlaky (pokud žádný z nich není atmosférický), použijte diferenční měrky, to znamená diferenční tlakoměry.