Tabla de Contenidos
Μαζί με τη θερμοκρασία, η πίεση είναι ένα από τα πιο σημαντικά φυσικά μεγέθη στην επιστήμη και τη μηχανική και μπορεί να εκφραστεί σε μεγάλη ποικιλία μονάδων. Αυτό καθιστά απαραίτητο να γνωρίζετε πώς να μετατρέπετε εύκολα από μια μονάδα σε μια άλλη. Σε αυτό το άρθρο, παρουσιάζονται αρκετά παραδείγματα που δείχνουν πώς να μετατρέψετε τις ράβδους σε ατμόσφαιρες, δύο από τις πιο κοινές και ευρέως χρησιμοποιούμενες μονάδες πίεσης.
Η ατμόσφαιρα ως μονάδα πίεσης (atm)
Ως μονάδα πίεσης, μια ατμόσφαιρα, που συνήθως αντιπροσωπεύεται ως atm, αντιπροσωπεύει την πίεση που ασκεί ο αέρας στην ατμόσφαιρα στο επίπεδο της θάλασσας. Αυτός, τουλάχιστον, ήταν ο τρόπος που αρχικά ορίστηκε η ενότητα. Ωστόσο, λόγω του γεγονότος ότι η ατμοσφαιρική πίεση δεν είναι σταθερή σε κανένα σημείο της γης, επαναπροσδιορίστηκε το 1954 ως μονάδα πίεσης ακριβώς ίση με 101 325 Pa (1,01325,10 5 pascals), που ισοδυναμεί με την πίεση που ασκείται από στήλη 760 mm υδραργύρου στους 0°C.
Είναι μια μονάδα απόλυτης πίεσης η οποία, ως προς το μέγεθός της, είναι μια σχετικά υψηλή μονάδα πίεσης. Για το λόγο αυτό, η ατμόσφαιρα χρησιμοποιείται συχνά για να εκφράσει την τιμή των υψηλών πιέσεων, όπως συμβαίνει με τα συμπιεσμένα αέρια.
Το μπαρ
Η μπάρα, από την άλλη πλευρά, είναι μια μονάδα πολύ παρόμοια σε μέγεθος με την ατμόσφαιρα, η οποία χρησιμοποιείται επίσης για να εκφράσει την τιμή των απόλυτων πιέσεων. Ορίζεται ακριβώς ως 100 kilopascals ή, το ίδιο, 10 5 Pa, που το καθιστά μονάδα του μετρικού συστήματος, αν και δεν αποτελεί μέρος του διεθνούς συστήματος μονάδων. Συγκρίνοντας αυτή την τιμή με τα ισοδύναμα πασκάλ της ατμόσφαιρας , είναι εύκολο να αποκτήσετε μια σχέση μεταξύ των δύο μονάδων:
Λόγω της εύκολης μετατροπής της σε πασκάλ (η μονάδα πίεσης του διεθνούς συστήματος) και των πολλαπλασίων της, η μονάδα αυτή κερδίζει σταδιακά έδαφος έναντι της ατμόσφαιρας. Στην πραγματικότητα, πολλά τυπικά θερμοδυναμικά δεδομένα που αναφέρονταν παλαιότερα σε πίεση 1 ατμόσφαιρας αναφέρονται σήμερα στο 1 bar.
Ωστόσο, πολλές φυσικές και χημικές σταθερές, όπως η ιδανική σταθερά αερίου, εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται στις ατμόσφαιρες, επομένως είναι πολύ σημαντικό να μπορούμε να μετατρέπουμε την πίεση σε μπάρες σε ατμόσφαιρες.
Πώς να μετατρέψετε τη γραμμή σε atm
Για να μετατρέψετε την πίεση σε μπάρες σε πίεση σε ατμόσφαιρες (και αντίστροφα), απλώς πολλαπλασιάστε με τον κατάλληλο συντελεστή μετατροπής μονάδας. Για να γίνει αυτό, αρκεί να θυμάστε ότι 1 atm = 1,01325 bar. Με την αναδιάταξη αυτής της ισότητας, μπορούν να ληφθούν δύο συντελεστές μετατροπής μονάδων:
Για να ξέρουμε ποιο από τα δύο πρέπει να χρησιμοποιήσουμε, απλά πρέπει να θυμόμαστε ότι η μονάδα που θέλουμε πρέπει να εμφανίζεται πάντα στον αριθμητή και αυτή που έχουμε (δηλαδή αυτή που θέλουμε να μετατρέψουμε) πρέπει να είναι πάντα στον παρονομαστή. Οπότε ο συντελεστής μετατροπής που θα χρησιμοποιήσουμε για να μετατρέψουμε τη γραμμή σε atm θα είναι αυτός στα αριστερά.
Συμβουλές ειδικών
- Όπως μπορούμε να δούμε, η ατμόσφαιρα είναι μονάδα πίεσης μεγαλύτερη από τη μπάρα. Επομένως, όταν μετατρέπουμε μια πίεση από bar σε atm, το αποτέλεσμα θα πρέπει πάντα να είναι ελαφρώς μικρότερος αριθμός. Εάν η μετατροπή της πίεσης από μπάρες σε ατμόσφαιρες έχει ως αποτέλεσμα μεγαλύτερο αριθμό, τότε σίγουρα έγινε ένα λάθος και το λάθος ήταν πιθανότατα ότι ο συντελεστής μετατροπής χρησιμοποιήθηκε αντίστροφα.
- Πρέπει να ληφθεί μέριμνα ώστε να μην συγχέεται η ράβδος με άλλες παρόμοιες μονάδες πίεσης όπως το baria που είναι στην πραγματικότητα μονάδα ίση με το ένα εκατομμυριοστό του bar ή με το barg ή bar(g) που είναι μια σχετική μονάδα πίεσης που δείχνει την πίεση του μανόμετρου αντί για απόλυτος.
Παραδείγματα μετατροπής ράβδων σε ατμόσφαιρες
Παράδειγμα 1
Η πίεση έξω από ένα επιβατικό αεροπλάνο που πετά σε ύψος πλεύσης είναι περίπου 0,2300 bar. Μετατρέψτε αυτή την πίεση σε ατμόσφαιρες.
Λύση: Είναι απαραίτητο να πολλαπλασιάσουμε μόνο με τον συντελεστή μετατροπής που ακυρώνει τις μονάδες που έχουμε και αφήνει τις μονάδες που θέλουμε:
Απάντηση: Όπως μπορείτε να δείτε, μια πίεση 0,23 bar ισοδυναμεί με 0,2270 atm, μια ελαφρώς χαμηλότερη τιμή.
Παράδειγμα 2
Μετατρέψτε την κανονική πίεση των ελαστικών ενός επιβατικού αυτοκινήτου, η οποία είναι 2.206 bar, σε ατμόσφαιρες.
Λύση: Και πάλι, πολλαπλασιάζουμε την πίεση που έχουμε με τον κατάλληλο συντελεστή διόρθωσης:
Απάντηση: Πίεση ελαστικών 2.206 bar ισοδυναμεί με 2.177 atm.
Αντίστροφη μετατροπή: Πώς να μετατρέψετε το atm σε μπαρ;
Τώρα που ξέρουμε πώς να μετατρέψουμε τη γραμμή σε atm, η αντίστροφη μετατροπή είναι εξίσου εύκολη. Το μόνο που αλλάζει είναι ότι χρησιμοποιούμε τον παράγοντα αντίστροφης μετατροπής (αυτόν στα δεξιά) που έχει μπάρα στον αριθμητή και atm στον παρονομαστή.
Παράδειγμα
Είναι επιθυμητό να μετατραπεί η ατμοσφαιρική πίεση στην επιφάνεια του πλανήτη Άρη που είναι, κατά μέσο όρο, 6,433×10 -3 atm σε bar.
Λύση: Σε αυτήν την περίπτωση, ο συντελεστής μετατροπής θα είναι (1,101325 bar/1atm), οπότε η μετατροπή θα είναι:
Απάντηση: Η πίεση στην επιφάνεια του Άρη είναι 6,518×10 -3 bar.
βιβλιογραφικές αναφορές
Serway, RA, Beichner, RJ, & Jewett, JW (1999). Physics: For Scientists and Engineers (Saunders Golden Sunburst Series) (5η έκδ.). Philadelphia, PA: Saunders College Pub.
Η μαθηματική επεξεργασία των αποτελεσμάτων της μέτρησης. (ν.δ.). Ανακτήθηκε στις 29 Ιουνίου 2021, από https://espanol.libretexts.org/@go/page/1798
Πίεση αερίου. (2020, 30 Οκτωβρίου). Ανακτήθηκε από https://espanol.libretexts.org/@go/page/1868
