Давление: немного истории и единицы измерения
На дне океана, где давление воды достигает 100 мегапаскаль, обитают глубоководные рыбы. Организм этих живых существ с незапамятных пор адаптирован к экстремальным условиям жизни. Воздействует ли воздух на сушу подобно воде на дно просторов морских? В чем проявляется, как может измеряться его воздействие? А 1 бар сколько атмосфер составляет?
Давление. Перевод единиц измерения давления. Таблица соотношения единиц давления.
Давление – важная физическая величина, часто использующаяся в автомобильной технике. Тут и самые простые случаи, например, всем известные требования к давлению в шинах и более скрытые, давление топлива, масла в двигателе и трансмиссии, многочисленные узлы гидравлики. При указании и измерении численных значений потребуется система единиц, которая различается в технических традициях разных стран и школ.
Как правильно перевести МПА атмосферы
Паскалем называют единицу давления, используемой в системе СИ. Она показывает величину силы равной одному ньютону, действующей на площадь 1 м². В системе МГСС для характеристики давления используется атмосфера. Пересчитывать МПа в атмосферы, или наоборот, приходится учащимся и работникам, обслуживающим оборудование.
Ртуть, вода, вино…
Земля окружена слоем воздуха, состоящим из смеси газов. Этот воздушный слой именуется атмосферой. Находящиеся на Земле объекты подвержены атмосферному влиянию.
Э. Торичелли (1608 — 1647 гг.) первым придумал метод его измерения.
Спустя 3 года после того, как был сделан ртутный барометр, великий Б. Паскаль сконструировал водяной барометр. Учёный повторил опыт, заменив ртуть водой. Но этого ему показалось мало. Он продолжал опыты с маслом, вином и… кто знает, сколько жидкостей утекло за время исследований!
Есть множество единиц измерения давления:
- Па — паскаль (и его производные: МПа (мегапаскаль), кПа (килопаскаль)
- бар
- атмосфера
- миллиметры ртутного столба
- дюймы ртутного столба
- миллиметры водного столба
- дюймы водного столба
- килограмм cилы на см 2 (кГс/см 2 )
- psf
- psi
- метры водного столба
Единицы
Для начала выясним, какие единицы измерения давления воды в водопроводе используются в настоящее время.
Атмосфера
Эта единица соответствует атмосферному давлению на уровне моря. Здесь, однако, есть небольшая тонкость: речь идет об избыточном давлении относительно атмосферного. Его значение в водопроводе в 0,2 атмосферы, показанное манометром, соответствует абсолютному значению в 1,2 атмосферы.
Полезно: вместо слова “атмосфера” часто используется равноценное понятие – кгс/см2. Физический смысл единицы – усилие, с которым масса в 1 кг при земном ускорении свободного падения будет давить на площадь в 1 см2.
Устаревшая единица измерения, заимствованная из использовавшейся до СИ системы измерений СГС. О ней достаточно знать, что бар приблизительно (с точностью около 2%) равен атмосфере. Довольно часто манометр для измерения давления воды в водопроводе имеет две шкалы – в барах и мегапаскалях.
Мегапаскаль
Паскаль соответствует одному ньютону на квадратный метр поверхности. Поскольку масса в один килограмм давит на основание с силой в 9,8 ньютонов, 1 мегапаскаль примерно соответствует 9,8 кгс/см2. Иногда это значение округляют до 10.
Напор
Под понятием напора, измеряемого в метрах, понимается высота водяного столба, соответствующая определенному избыточному давлению. Как узнать напор при известных показаниях манометра в кгс/см2? Достаточно просто умножить их на 10: одна избыточная атмосфера способно поднять водяной столб на 10 метров.
Таблица перевода некоторых единиц измерения.
Сведения о паскале
Единица названа именем французского ученого 17 века. Эта величина настолько мала, что ею на практике не пользуются. Для градуировки измерительных приборов применяются кило- и мегапаскали. Приставка мега- означает миллион, а кило 1000.
Интересно! Какие бывают системы отсчета в физике и что это такое
Кроме общепринятых единиц, существуют устаревшие, а также внесистемные аналоги. Некоторые страны для измерения давления используют:
- атмосферу (стандартную или физическую),
- бар, используемый в метеорологии,
- фунт на дюйм²,
- миллиметры водяного и ртутного столба.
- торр, равный 1 мм рт. ст.
Соотношение между разными единицами измерения
Воспользовавшись таблицей, можно сравнить различные значения и выяснить, как 1 бар будет измеряться в атмосферах, либо узнать 1 кгс/см 2 сколько кПа.
Таблица соответствия единиц измерения давления:
Мгновенно перевести единицы измерения давления и выразить атмосферы в мм рт. ст. можно поссылке.
В перечне указаны наиболее часто встречаемые переходы:
- бар = 100 кПа
- бар = 1 техн. атм (at)
- bar = 750 мм рт. столба
- bar = 0,1 МПа
- bar = 1,0197 кГс/см 2
Бар — это одна из величин, которыми может измеряться давление. Ничего общего с баррелем, то есть единицей объема нефти, она не имеет. Разве только три первые звучные буквы их объединяют.
- 1 па = 0,00001 бар
- килопаскаль = 0,01 бар
- паскаль = 9,869210 -6 атм
- kpa = 9,869210 -3 atm
- мегапаскаль = 9,8692 атм
- килограммсилы/ см 2 = 0,98 бар
- атм = 101325 Па
Пояснение: at — техническая атмосфера, atm — физическая. Физическая атмосфера характеризуется воздействием газа в 760 мм рт.ст. и температурой 0 0 С. Термин «техническая атмосфера» уместен при нормальных технических условиях, характеризуемых давлением 735,6 мм рт.ст. при t=15 0 C.
Если же нужно перевести бары в атмосферы, смело кликайте сюда — безо всяких заморочек, все предельно ясно.
Таблица перевода единиц измерения давления
Помимо конвертеров, существуют и таблицы перевода, где по вертикали выбирается одна величина, а по горизонтали другая. На пересечении строки и столбца обнаруживается искомое значение.
Ниже самые популярные переводы:
бар = 100 кПа бар = 1 техн. атм (at) бар = 750 мм рт. столба бар = 0,1 МПа бар = 1,0197 кГс/см 2
Таблицы могут быть двух видов:
Мультисистемные служат для определения соотношения между разными единицами измерения в любом сочетании. В этом случае таблица заполняется коэффициентами пересчёта.
Например, если выбрать строку «фунт на квадратный дюйм» (psi) и столбец «килопаскаль» (кПА), то на пересечении можно увидеть, что одному psi соответствует 6,895 кПА. Для дальнейших вычислений придётся воспользоваться операциями умножения или деления на калькуляторе.
Таблицы для выражения конкретных значений в одних единицах через другие. Обычно там числа располагаются парами, в определённом диапазоне от минимального давления до максимального, на который рассчитана данная таблица.
Результат получается с некоторой погрешностью, поскольку при выборе нужного числа приходится применять округление до ближайшего табличного значения. Чем больше в таблице пар чисел, тем точность выше. Практически высокая точность и не требуется.
Табличный метод излишне громоздок, поэтому устарел, расчёт с помощью конвертеров величин куда точнее и быстрее, а форма занимает меньше места на экране. Но при отсутствии электронных средств остаются только таблицы, они могут иметь бумажное исполнение, а считать на логарифмической линейке или в уме сейчас мало кто умеет и желает.
Особенности атмосфер
Познавательно! В чем заключается принцип теории Гюйгенса Френеля
Если требуется перевести мегапаскали в атмосферы, следует уточнить тип величины. Их одинаковое название может вызвать путаницу. Различают следующие варианты этой единицы:
- Физическая показывает атмосферное давление в миллиметрах ртутного столба на уровне моря. За эталон принято 760 мм рт. ст. при плотности 13595,04 кг/мᶾ и температуре 0⁰C . Обозначается как «атм».
- Техническая или метрическая равна действию одной кгс на м² или см². Её обозначают сокращением «ат».
- Давление, измеряемое от 0, называется абсолютным, относительно атмосферного избыточным, обозначаемого «ати».
Обратите внимание! Если атмосферное давление больше абсолютного, разность называется разрежением или вакуумом.
Подытожим
Нужно сказать несколько слов об «иностранцах» в нашей таблице — измерениях «psi» и «psf».
Pounds scuare feet (psf) — это фунты на квадратный фут; ими, так же как и «psi» (pounds scuare inches) — фунтами на квадратный дюйм, может измеряться давление при описании в англоязычных источниках. Так, к примеру, один кгс/ см2 примерно равен 14 psi.
А на этом видео конкретным примером доступно проиллюстрировано, как перевести одну единицу в иную в рамках системы СИ:
Углубившись в тему, вскоре вы научитесь сами переводить не только МПа в килограмм с/см 2 , но и совершать обратный перевод, т.е. обращать килограмм с/см 2 в МПа.
Соотношение и пересчет величин
Потребность пересчета единиц измерения из разных метрических систем востребована на производстве. Поставляемое изготовителями, особенно зарубежными, оборудование часто оснащается контрольными приборами с непривычной градуировкой. Чтобы быстро сделать перевод, нужно знать, что:
- Разница между технической и стандартной атмосферами невелика (1 ат = 1,033 атм), поэтому ею при практических расчетах пренебрегают.
- Один мегапаскаль равен 10, 1972 кгс/см² или 9,8692 атм.
- Техническая атмосфера в МПа для технических расчетов считается равной 0,1, а физическая 0.987.
- 1 мм вод. ст. с достаточной точностью можно принять равным 10 Па, для ртути 133 Па.
- Использование при расчетах указанных значений дает погрешность 0,5%. Результат с ошибкой 2% получается, если исходные данные заложены из расчета 1 МПа = 10 ат. Соотношение 1 МПа = 10 атм берется когда при переводе атмосферного давления допустима погрешность 3%.
Чтобы перевести мегапаскали в атмосферы используются коэффициенты, на которые делится исходное значение. Для получения результата в ат 0,101972, для атм 0,098692.
Важно! Так как умственный перевод мегапаскалей в атмосферы затруднителен, используют калькуляторы или вычислители поисковых систем.
Чтобы узнать, сколько технических атмосфер содержат 12 МПа нужно в поисковую строку, например Яндекса, ввести 12/0,101972. После мгновенного расчета отобразится результат 117,679362962.
Какие единицы давления переводят чаще всего
При работе с автомобилями импортного производства приходится иметь дело с единицами совершенно непривычными, особенно это касается фунтов на квадратный дюйм (psi). Тут быстро сообразить в уме сколько это будет в привычных барах (bar) или атмосферах (атм) неподготовленному человеку затруднительно.
Даже если ему всё понятно с фунтом и дюймом, то с их сочетанием попадают в тупик. Приходится заглядывать в таблицы или специализированные калькуляторы. С прочими единицами ситуация не лучше.
Сколько бар в 1 МПа
Бар – единица внесистемная, но поскольку он примерно равен одной атмосфере, то сложностей не возникает, а незначительные погрешности почти всегда ни на что не влияют. Но если точно, то бар – это десять ньютон на квадратный сантиметр, то есть 0,1 мегапаскаля (МПа).
Поскольку паскаль – это один ньютон на квадратный метр, чисто системная единица в международной системе СИ. Значит в одном МПа точно 10 бар.
Сколько бар в 1 атмосфере
Строго говоря, атмосфера, как единица измерения давления, может быть технической или физической. Техническая точно равна одной килограмм-силе на квадратный сантиметр (кгс/см2), физическая чуть больше за счёт неравенства между килограмм-силой и десятком ньютон.
Разница получается из-за того, что связь между ньютоном и килограмм-силой выводится через ускорение свободного падения на уровне моря, а это не ровно 10, а примерно 9,87. То есть в 1 технической атмосфере (1 at) примерно 0,98 бар, а в физической (1 атм) – 1,013 бар. Такими ошибками всегда можно пренебречь, как и разницей между обеими атмосферными единицами.
Измерительные приборы
Самыми распространенными аппаратами являются манометры, которые измеряют абсолютное, избыточное и разность давлений. Метеорологи атмосферное давление измеряют барометрами. На промышленных предприятиях контроль производится с помощью напоромеров, вакуумметров, датчиков, специальных реле. Медики для измерения АД пользуются тонометрами.
Единицы измерения давления
Единица измерения давления в СИ- паскаль (русское обозначение: Па; международное: Pa) = Н/м2
Подведем итоги
Чтобы не гадать, как перевести устаревшие и внесистемные единицы, можно воспользоваться онлайн конвертерами. Если по роду занятий пересчетом приходится заниматься часто, нужно скачать и распечатать подробную таблицу с коэффициентами. Они позволяют получать результаты в мегапаскалях или других единицах при расчетах на карманном калькуляторе.
ли со статьей или есть что добавить?