När du tänker på tryck, föreställer du dig troligtvis något du kan känna, antingen bokstavligen (som genom att trycka pennan mot på din handflata) eller på något symboliskt men påtagligt sätt (som när du förbereder dig för att ta en slutkemi examen). Men du är inte medvetet medveten om den typ av tryck som har störst enstaka inverkan i din existens: atmosfärstryck.
Även om du inte aktivt kan uppfatta det är du förmodligen åtminstone medveten om fenomen av atmosfärstryck, ofta kallat barometertryck, eftersom det nämns i praktiskt taget varje väderrapport eller prognos idag. Och du är också medveten om att vissa stängda föremål på jorden, som bildäck och basketbollar, har sitt eget (artificiellt genererade) lufttryck.
Finns det ett sätt att relatera trycket från något gizmo i dina händer till det "tysta" atmosfärstrycket? Det vill säga är dessa på något sätt additiva eller avbrytande? Svaret ligger i begreppet pund per kvadrattum absolut mot pund per kvadrattum, eller PSIA vs. PSIG.
Vad är tryck i fysik?
Trycket översätts i ditt sinne förmodligen till något som liknar kraft. Det är faktiskt nära; trycket är bara kraft per ytenhet, mätt i pascal (Pa) eller newton per kvadratmeter (N / m2) i SI-enheter. Kraft är i sin tur produkten av massa och acceleration. Sedan jordens gravitation, g, (ca 9,8 m / s2 vid planetens yta) har accelerationsenheter, allt med massa på jorden har en kraft som härrör från gravitation vikt.
Om du fördelar din egen vikt över ytan på en tunnfryst damm har du större chans att inte falla igenom än om du reser dig upp och står. Detta beror på att du utövar ett större tryck på isen du rör vid i det andra fallet, eftersom dina fötter vidrör ett mycket mindre isområde än när du ligger utbredd så vida som möjligt på ytan.
Vanliga tryckenheter
Du har redan introducerats till pascal, lika med 1 N / m2. Liksom många grundläggande enheter inom fysik är pascal inte lämplig för de flesta vardagliga tryckmätningar. Atmosfäriskt tryck, till exempel, mäter cirka 101,325 Pa eller 101,325 kilopascal (kPa). Detta är lika med 1 atmosfär, eller 1 atm.
En enhet som heter bar ungefärligt atmosfärstryck, med 1 bar = 1000 millibar (mbar) = 100 kPa. På väderprognoser kan du se orkanens tryck uttryckt i millibar. ju lägre värde desto starkare är stormen, med värden på cirka 900 mbar som betyder extremt kraftfulla väderhändelser.
När du fyller däcken på en bil i USA ges trycket vanligtvis i pund per kvadrattum (psi), med 1 atm = 14,7 psi. Du är vanligtvis inbjuden att blåsa upp däcken till minst 32 psi. Men vilket tryck mäter detta egentligen?
PSIA vs. PSIG
Vid denna tidpunkt är du förmodligen ivrig att avstå från förkortningar och komma till några meningsfulla tryckberäkningar.
I exemplet ovan mäter däcktrycksmätaren, som namnet passar, däcktrycket i förhållande till mätaren, eller PSIG. Enheten har, precis som din egen kropp, konstruerats för att ignorera atmosfärstrycket och tilldela 0 till detta värde. Detta är vettigt, eftersom de flesta vanliga människor inte arbetar i en Vakuum, där luft och dess tryck har avlägsnats.
Absolut tryck (PSIA) är därför bara atmosfärstryck plus mättrycket:
PSIA = PSIG + atmosfärstryck
Således skulle ett däck uppblåst till ett tryck på 32 psi, eller ett PSIG på 32, ha ett absolut tryck, relativt ett vakuum, på cirka 32 + 14,7 = 46,7 psi, eller en PSIA på 46,7.
PSIA vs. PSIG-omvandlare
Se resurserna för ett sätt att hantera dessa beräkningar automatiskt och få lite mer inblick i hur och varför dessa enheter används.