عندما تفكر في الضغط، على الأرجح تتخيل شيئًا يمكنك أن تشعر به ، إما حرفياً (كما هو الحال في دفع طرف قلم كف يدك) أو بطريقة رمزية ولكن ملموسة (كما هو الحال عند التحضير لأخذ كيمياء نهائية امتحان). ومع ذلك ، فأنت لا تدرك بوعي نوع الضغط الوحيد الذي له أكبر تأثير منفرد في وجودك ذاته: الضغط الجوي.
حتى إذا كنت لا تستطيع إدراك ذلك بشكل نشط ، فمن المحتمل أنك على الأقل على دراية بـ ظاهرة الضغط الجوي ، وغالبًا ما يطلق عليه الضغط الجوي، لأنه مذكور عمليا في كل تقرير أو توقعات طقس هذه الأيام. وأنت تدرك أيضًا أن بعض الأجسام المغلقة على الأرض ، مثل إطارات السيارات وكرات السلة ، لها ضغط هواء خاص بها (ناتج بشكل مصطنع).
هل هناك طريقة لربط ضغط بعض الأجهزة في يديك بضغط الضغط الجوي "الصامت"؟ وهذا يعني ، هل هذه بأي حال من الأحوال مضافة أم إلغاء؟ الجواب يكمن في مفهوم جنيه لكل بوصة مربعة مطلقة ضد رطل لكل بوصة مربعة، أو PSIA مقابل. PSIG.
ما هو الضغط في العلوم الفيزيائية؟
ربما يُترجم الضغط في عقلك إلى شيء يشبه القوة. هذا قريب ، في الواقع ؛ الضغط هو القوة فقط لكل وحدة مساحة ، ويقاس بالباسكال (Pa) أو نيوتن لكل متر مربع (N / m
2) بوحدات النظام الدولي. القوة ، بدورها ، هي نتاج الكتلة والتسارع. منذ جاذبية الأرض ، g ، (حوالي 9.8 م / ث2 على سطح الكوكب) لديها وحدات تسارع ، أي شيء له كتلة على الأرض له قوة ناتجة عن الجاذبية تسمى وزن.إذا وزعت وزنك على سطح بركة رقيقة متجمدة ، فستكون لديك فرصة أفضل في عدم السقوط أكثر من الصعود على قدميك والوقوف. هذا لأنك تمارس ضغطًا أكبر على الجليد الذي تلمسه في الحالة الثانية ، لأن قدميك تلمس مساحة أصغر بكثير من الجليد مما لو كنت مستلقياً على السطح على أوسع نطاق ممكن.
وحدات الضغط المشتركة
لقد تم تقديمك بالفعل إلى باسكال ، تساوي 1 نيوتن / م2. مثل الكثير من الوحدات الأساسية في العلوم الفيزيائية ، فإن الباسكال ليست ملائمة لمعظم قياسات الضغط اليومية. الضغط الجوي ، على سبيل المثال ، يقيس حوالي 101.325 باسكال ، أو 101.325 كيلوباسكال (كيلو باسكال). هذا يساوي 1 جو ، أو 1 أجهزة الصراف الآلي.
وحدة تسمى شريط يقارب الضغط الجوي ، حيث يكون 1 بار = 1000 ملي بار = 100 كيلو باسكال. في توقعات الطقس ، قد ترى ضغط الأعاصير معبراً عنه بالمليبار ؛ كلما انخفضت القيمة ، زادت قوة العاصفة ، حيث تشير القيم التي تبلغ حوالي 900 ملي بار إلى أحداث مناخية شديدة القوة.
عندما تملأ إطارات سيارة في الولايات المتحدة ، يُعطى الضغط عادةً بالجنيه لكل بوصة مربعة (psi) ، بـ 1 ضغط جوي = 14.7 رطل لكل بوصة مربعة. أنت مدعو عادة لنفخ الإطارات إلى 32 رطل لكل بوصة مربعة على الأقل. لكن ما هو الضغط الذي يقيسه هذا في الواقع؟
PSIA مقابل. PSIG
في هذه المرحلة ، ربما تكون متحمسًا للاستغناء عن الاختصارات والوصول إلى بعض حسابات الضغط ذات المعنى.
في المثال أعلاه ، يقيس مقياس ضغط الإطارات ، حسب الاسم المناسب ، ضغط الإطارات بالنسبة للمقياس ، أو PSIG. تم تصميم الجهاز ، تمامًا مثل جسمك ، لتجاهل الضغط الجوي وتخصيص 0 لهذه القيمة. هذا أمر منطقي ، نظرًا لأن معظم الأشخاص العاديين لا يعملون في نطاق مكنسة، الذي تم فيه إزالة الهواء وضغطه.
لذلك فإن الضغط المطلق (PSIA) هو مجرد ضغط جوي بالإضافة إلى مقياس الضغط:
PSIA = PSIG + الضغط الجوي
وبالتالي ، فإن الإطارات المنفوخة إلى ضغط قياس 32 رطل / بوصة مربعة ، أو PSIG 32 ، سيكون لها ضغط مطلق ، بالنسبة للفراغ ، حوالي 32 + 14.7 = 46.7 رطل / بوصة مربعة ، أو PSIA 46.7.
PSIA مقابل. محول PSIG
راجع الموارد للتعرف على طريقة للتعامل مع هذه الحسابات تلقائيًا واكتساب المزيد من المعلومات حول كيفية استخدام هذه الوحدات ولماذا.