Όταν σκέφτεστε πίεση, πιθανότατα φαντάζεστε κάτι που μπορείτε να νιώσετε, είτε κυριολεκτικά (όπως στο πάτημα μιας μύτης στην παλάμη του χεριού σας) ή με κάποιο συμβολικό αλλά απτό τρόπο (όπως όταν προετοιμάζετε να πάρετε μια τελική χημεία εξέταση). Ωστόσο, δεν έχετε συνειδητή επίγνωση του ενός τύπου πίεσης με τη μεγαλύτερη μοναδική επίπτωση στην ίδια την ύπαρξή σας: ατμοσφαιρική πίεση.
Ακόμα κι αν δεν μπορείτε να το αντιληφθείτε ενεργά, πιθανώς τουλάχιστον γνωρίζετε το φαινόμενο ατμοσφαιρικής πίεσης, που συχνά ονομάζεται βαρομετρική πίεση, επειδή αναφέρεται σχεδόν σε κάθε αναφορά καιρού ή πρόβλεψη αυτές τις μέρες. Και γνωρίζετε επίσης ότι ορισμένα κλειστά αντικείμενα στη Γη, όπως ελαστικά αυτοκινήτων και μπάσκετ, έχουν τη δική τους (τεχνητά παραγόμενη) πίεση αέρα.
Υπάρχει τρόπος να συσχετίσετε την πίεση κάποιων τεχνικών στα χέρια σας με αυτήν της «σιωπηλής» ατμοσφαιρικής πίεσης; Δηλαδή, είναι με οποιοδήποτε τρόπο πρόσθετα ή ακύρωση; Η απάντηση βρίσκεται στην έννοια του λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα απόλυτη εναντίον λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα μετρητήή PSIA εναντίον PSIG.
Τι είναι η πίεση στη φυσική επιστήμη;
Η πίεση, στο μυαλό σας, πιθανώς μεταφράζεται σε κάτι που μοιάζει με δύναμη. Αυτό είναι κοντά, στην πραγματικότητα. Η πίεση είναι απλώς δύναμη ανά μονάδα εμβαδού, μετρούμενη σε pascals (Pa) ή Newton ανά τετραγωνικό μέτρο (N / m2) σε μονάδες SI. Η δύναμη, με τη σειρά της, είναι το προϊόν της μάζας και της επιτάχυνσης. Από τη βαρύτητα της Γης, g, (περίπου 9,8 m / s2 στην επιφάνεια του πλανήτη) έχει μονάδες επιτάχυνσης, οτιδήποτε με μάζα στη Γη έχει μια δύναμη που προκύπτει από τη βαρύτητα που ονομάζεται βάρος.
Εάν διανέμετε το δικό σας βάρος πάνω από την επιφάνεια μιας λίμνης με παγωμένη ψύξη, έχετε περισσότερες πιθανότητες να μην πέσετε από ό, τι αν σηκωθείτε στα πόδια σας και σταθείτε. Αυτό συμβαίνει επειδή ασκείτε μεγαλύτερη πίεση στον πάγο που αγγίζετε στη δεύτερη περίπτωση, επειδή τα πόδια σας αγγίζουν μια πολύ μικρότερη περιοχή πάγου από ό, τι όταν απλώσατε όσο το δυνατόν ευρύτερα στην επιφάνεια.
Κοινές μονάδες πίεσης
Έχετε ήδη εισαχθεί στο pascal, ίσο με 1 N / m2. Όπως πολλές θεμελιώδεις μονάδες στη φυσική επιστήμη, τα pascals δεν είναι κατάλληλα για τις περισσότερες καθημερινές μετρήσεις πίεσης. Η ατμοσφαιρική πίεση, για παράδειγμα, μετρά περίπου 101.325 Pa ή 101.325 kilopascal (kPa). Αυτό ισούται με 1 ατμόσφαιρα, ή 1 ατμ.
Μια μονάδα που ονομάζεται μπαρ προσεγγίζει την ατμοσφαιρική πίεση, με 1 bar = 1.000 millibar (mbar) = 100 kPa. Στις μετεωρολογικές προβλέψεις, μπορεί να δείτε την πίεση των τυφώνων που εκφράζονται σε χιλιοστά. Όσο χαμηλότερη είναι η τιμή, τόσο ισχυρότερη είναι η καταιγίδα, με τιμές περίπου 900 mbar που υποδηλώνουν εξαιρετικά ισχυρά καιρικά φαινόμενα.
Όταν γεμίζετε τα ελαστικά ενός αυτοκινήτου στις Ηνωμένες Πολιτείες, η πίεση συνήθως δίνεται σε λίρες ανά τετραγωνική ίντσα (psi), με 1 atm = 14,7 psi. Συνήθως σας προσκαλούμε να φουσκώσετε τα ελαστικά τουλάχιστον 32 psi. Αλλά τι πίεση μετράει αυτό;
PSIA εναντίον PSIG
Σε αυτό το σημείο, πιθανότατα είστε πρόθυμοι να απαλλαγείτε από τις συντομογραφίες και να λάβετε ορισμένους σημαντικούς υπολογισμούς πίεσης.
Στο παραπάνω παράδειγμα, ο μετρητής πίεσης των ελαστικών μετρά, όπως ταιριάζει το όνομα, την πίεση των ελαστικών σε σχέση με το μετρητή ή το PSIG. Η συσκευή, όπως και το σώμα σας, έχει κατασκευαστεί για να αγνοεί την ατμοσφαιρική πίεση και να αποδίδει 0 σε αυτήν την τιμή. Αυτό έχει νόημα, καθώς οι περισσότεροι καθημερινοί άνθρωποι δεν λειτουργούν σε κενό, στον οποίο ο αέρας και η πίεση του έχουν αφαιρεθεί.
Η απόλυτη πίεση (PSIA) είναι συνεπώς απλώς ατμοσφαιρική πίεση συν η πίεση του μετρητή:
PSIA = PSIG + ατμοσφαιρική πίεση
Έτσι, ένα ελαστικό διογκωμένο σε πίεση μετρητή 32 psi, ή PSIG 32, θα είχε απόλυτη πίεση, σε σχέση με κενό, περίπου 32 + 14,7 = 46,7 psi, ή PSIA 46,7.
PSIA εναντίον Μετατροπέας PSIG
Δείτε τους πόρους για έναν τρόπο αυτόματου χειρισμού αυτών των υπολογισμών και αποκτήστε λίγο περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το πώς και γιατί χρησιμοποιούνται αυτές οι μονάδες.