Das absoluter Druck es ist dasjenige, das im Vergleich zum absoluten Vakuum gemessen wird, daher ist es immer eine positive Größe. Dies ist sinnvoll, da im Vakuum keine Kraft ausgeübt wird und folglich kein Druck ausgeübt wird..
Andererseits wird der relative Druck immer in Bezug auf einen anderen gemessen, der als Referenz genommen wird, wobei der üblichste derjenige ist, der von der gasförmigen Masse ausgeübt wird, die die Erde umgibt: unsere Atmosphäre, da wir immer dieser ausgesetzt sind..
Aus diesem Grund werden die meisten Instrumente zur Druckmessung als Druckmessgeräte bezeichnet Manometer, sind so kalibriert, dass die Null genau dem atmosphärischen Druck entspricht.
Der atmosphärische Druck ist definiert als die Kraft pro Flächeneinheit, die von der Erdatmosphäre ausgeübt wird, wobei der Pascal als Druckmesseinheit im internationalen SI-Messsystem sowohl für den atmosphärischen Druck als auch für alle anderen verwendet wird.
Wenn wir beispielsweise Instrumente wie ein Reifendruckmessgerät verwenden, messen wir tatsächlich die Differenz zwischen dem Reifendruck und dem von der Atmosphäre ausgeübten. Es gibt jedoch auch Instrumente zur Messung des absoluten Drucks. Barometer.
Lassen Sie P.ab absoluter Druck, P.Geldautomat normaler atmosphärischer Druck (auf Meereshöhe) und P.Mann (oder auf Englisch P.Messgerät) die vom Manometer gemessene, die Beziehung zwischen ihnen ist:
P.ab = P.Geldautomat + P.Mann
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Da Barometer die Instrumente sind, die den absoluten Druck messen, wird dies manchmal genannt Luftdruck. Es ist sehr einfach zu berechnen, auch wenn Sie kein Barometer haben, da es ausreicht, den Manometerdruck um den Wert des normalen atmosphärischen Drucks zu addieren.
Es sollte klargestellt werden, dass der atmosphärische Druck je nach dem Ort auf der Erde variiert, an dem er gemessen wird, da er von Höhe, Temperatur und anderen klimatischen Bedingungen abhängt. Der Standardwert von P.Geldautomat in pascal sind es 101325 Pa, was normal ist, dass es ungefähr im Bereich von 96000 bis 105000 Pa variiert.
Wenn eine Flüssigkeit einen Überdruck von 65000 Pa hat, sagen wir in Bezug auf den atmosphärischen Druck, bedeutet dies, dass ihr absoluter Druck gemäß der vorherigen Gleichung ist:
P.Abs = 65000 + 101325 Pa = 166325 Pa.
Der atmosphärische Druck wird mit einem Barometer gemessen, einem Gerät, das 1643 vom italienischen Physiker und Galileos Assistenten Evangelista Torricelli (1608-1647) erfunden wurde..
In seinem berühmten Experiment füllte Torricelli ein Rohr mit Quecksilber, das länger als 762 mm war, und hielt eines seiner Enden offen. Er drehte es in einen offenen Behälter, der ebenfalls mit Quecksilber gefüllt war..
Der Wissenschaftler beobachtete, dass die Flüssigkeitssäule immer bis zu einer bestimmten Höhe h anstieg und oben ein Vakuum hinterließ, mit Ausnahme einer kleinen Menge Quecksilberdampf.
Die Höhe h ist proportional zum Druck P am Boden der Flüssigkeitssäule:
h = P / γHg
Wobei γHg ist das spezifische Gewicht von Quecksilber, definiert als Gewicht pro Volumeneinheit oder auch als Produkt aus Dichte und Erdbeschleunigung g. Der atmosphärische Druck wäre die Summe aus dem Dampfdruck des Quecksilbers im oberen Teil des Rohrs und dem Druck P, jedoch ist der erstere so klein, dass P in der Praxis mit P zusammenfälltGeldautomat.
So:
h = P.Geldautomat/ γHg → P.Geldautomat = γHg x h
Torricelli beobachtete, dass die Höhe der Säule bei 760 mm blieb und wusste, dass die Quecksilberdichte 13.600 kg / m beträgt3 und die Erdbeschleunigung beträgt 9,91 m / szwei, es wird erhalten, dass der atmosphärische Druck gleich ist:
P.Geldautomat = γHg x h = 13600 x 9,8 x 0,760 Pa = 101293 Pa.
Andere Werte für den atmosphärischen Druck in verschiedenen Einheiten sind 1,013 bar = 1013 Millibar = 14,70 lb / in.zwei (Pfund pro Quadratzoll oder psi, Einheit der allgemeinen Verwendung im englischsprachigen Raum).
Es gibt auch eine Einheit, die ihren Wert als Referenz nimmt und genau genannt wird Atmosphäre, so dass 1 Atmosphäre (abgekürzt Geldautomat) entspricht 101293 Pa.
Der atmosphärische Druck kann zu Ehren von Evangelista Torricelli auch direkt in mm Hg ausgedrückt werden, einer Einheit, die heute als Torr bekannt ist.
Die Höhe der Quecksilbersäule ist je nach Ort unterschiedlich, daher ergeben sich unterschiedliche Werte für P.Geldautomat. Zum Beispiel in einigen Städten Lateinamerikas, die sich in unterschiedlichen Höhen über dem Meeresspiegel befinden:
-Mexiko-Stadt: 585 mm
-Caracas: 674 mm
-Bogota: 560 mm
-La Paz: 490 mm
- Lebewesen auf der Erde sind an den atmosphärischen Druck angepasst, der ein absoluter Druck ist, der durch das Gewicht der Gase verursacht wird, aus denen die Atmosphäre besteht. Obwohl wir es nicht als eine Kraft auf uns wahrnehmen, besteht dieser Druck und ist notwendig, um das Leben so zu erhalten, wie wir es kennen..
- Das Konzept des absoluten Drucks wird kontinuierlich bei der Untersuchung des Klimas und der Atmosphäre der Erde sowie bei der Konstruktion von Barometern verwendet..
- Ein weiteres Beispiel für die Verwendung des absoluten Drucks ist die Bestimmung der Höhe von Flugzeugen mithilfe des Höhenmessers. Da der atmosphärische Druck mit der Höhe variiert, ist es keine gute Idee, ihn als Referenz zu verwenden. Daher wird der absolute Druck verwendet, um die Genauigkeit der Messungen zu gewährleisten, was für die Flugsicherheit sehr wichtig ist..
Ein Manometer ist an einer Stelle, an der der atmosphärische Druck 92 kPa beträgt, mit einer Kammer verbunden, die eine Messung von 24 kPa ergibt. Was ist der absolute Druck der Kammer?
Die Daten in der Anweisung haben die Drücke in kPa oder Kilopascal. Der Pascal ist eine ziemlich kleine Einheit, daher sind die Präfixe Kilo, Mega und Giga üblich. Ein kPa entspricht 1000 Pa, aber da beide Daten in denselben Einheiten vorliegen, können sie problemlos hinzugefügt werden und am Ende auf Wunsch in Pascal konvertiert werden.
Mit der Gleichung: P.ab = P.Geldautomat + P.Mann und das Ersetzen von Werten ist:
P.ab = 92 kPa + 24 kPa = 116 kPa = 116000 Pa
Für die meisten alltäglichen Anwendungen wie das Messen des Reifendrucks oder der Motorkompression wird der Druckreferenzpegel 0 als atmosphärischer Druck verwendet.
Wenn ein Reifendruckmesser 32 psi anzeigt, ist dies der relative Druck. Was ist der absolute Druck im Reifen in diesem Fall?
Der absolute Druck ist die Summe aus dem vom Manometer angezeigten Wert und dem atmosphärischen Druck am Standort. Wie bereits erwähnt, wird die psi-Einheit häufig in englischsprachigen Ländern verwendet..
Bei einem Standardwert von 14,7 psi beträgt der absolute Reifendruck:
P.Abs = 32,0 psi + 14,7 psi = 46,7 psi 46,7 lb / inzwei
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