Избыточное давление – что и как…

Бывает, что вспоминая школьные годы, на память приходят предметы химия, физика. Они расширяли для меня границы миропонимания через знакомство с теми или другими физическими понятиями. Некоторые из них никак не хотели «приживаться». Наверное, потому, что чаще всего озвученные учителем определения не имели конкретного физического образа, а были, поначалу, абстрактными понятиями.

Вот метр - тут все понятно. Время, тоже, вроде как нет вопросов, часы - любимая игрушка детства, тик-так, без устали. Метр, час, секунда - эти физические сущности «врастаются» в сознание. Но как себе представить 10 км воздуха, которые «давят» на тебя день и ночь без устали, а называются лирично и загадочно – атмосферное давление. А оказывается, что это еще не все, есть и избыточное давление, и осмотическое, и кровяное, и… несть им числа, всем этим давлениям. Потом, правда, все становится на свои места, но судя по интернет-форумам, вопросы по разным аспектам понятия «давление» были, есть и будут. Так что ж это такое – давление?

Практический смысл понятия «давление» заключается в том, что это удельная силовая характеристика – нагрузка, приходящаяся на единицу площади. Любой предмет, окружающий нас, обязательно «опирается», давит на какую либо поверхность – стол, подоконник, подставка, дорога. А как определить, кто сильней давит на дорогу – танк или идущий по ней человек? Вот здесь и помогает понятие о физической величине «давление», которое вычисляется на основании других физических величин. Для этого определяют вес объекта и площадь его опоры. Вес делим на площадь и получаем значение давления – долю веса, приходящуюся на единицу площади, скажем, сантиметр квадратный. Вот теперь можно сказать уверенно, кто больше «давит».

И не сказать теперь, кто первый предложил, чтоб «столбик» воздуха площадью один квадратный сантиметр и высотой 100 км, именно такой условно считают высоту земной атмосферы, назвать атмосферным давлением. Если в качестве нулевого значения высоты принять уровень мирового океана, то численное значение давления атмосферы Ратм, его называют еще барометрическим, составит примерно 1 кгс/см кв. Так уж сложилось исторически, что эта замечательная физическая величина – одна атмосфера, равная 1 кгс/см кв. - имеет несколько прототипов. В частности, широко применяется вариант измерения в миллиметрах ртутного столба – 1 атмосфера равна 760 мм рт.ст. На разной высоте от Земли «давящий» столб воздуха разный, и давление, измеренное барометром, с изменением высоты меняется. Например, на высоте 5 км барометрическое давление равно 405 мм рт.ст.

Другие варианты названия давления классифицируются по их соотношению с барометрическим. Так, например, широко применяемый в технике прибор манометр измеряет избыточное давление. Определение так и звучит, что избыточным считается давление в диапазоне выше барометрического и обозначают его Рати. В технических приложениях чаще измеряют именно избыточное давление.

А может быть давление меньше атмосферного? Конечно, и в таком случае оно называется вакуумметрическим. Абсолютный вакуум – это давление, равное абсолютному нулю – меньше не бывает. Поэтому, если взять его за точку отсчета, то любое давление больше нулевого называется абсолютным, изменяется от нуля и до любого значения, а обозначают его Рабс.

Как же вычислить избыточное давление? Формула для расчета абсолютного давления имеет вид:

Рабс = Ратм + Рати

Отсюда не представляет труда вычислить избыточное давление, как разность:

Рати = Рабс – Ратм

Давление, имеющее простое аналитическое выражение, к сожалению, имеет такое огромное число единиц измерения, что в них разбираются только специалисты. Наиболее применимые из них это бар, паскаль, кг/см кв. и их производные с приставками мега, гекто, гига.

В системе Си единица давления – паскаль – это сила величиной в один ньютон на площадь в один метр квадратный. Сам по себе н/м кв. такая маленькая величина, что на практике применяют его производную бар, который равен примерно 100 килопаскалей или 750 мм рт.ст., т.е. почти 1 кг/см кв. Вот он, круг, замкнулся – мы опять пришли к прекрасной и поэтичной единице давления – атмосфере. Правда, в этом случае ее называют «технической атмосферой», и именно этой единицей часто, по старой памяти, измеряют избыточное давление. Полный перечень соответствия применяемых в разных областях единиц давления занимает страницу убористого текста.

Вот так, простое и понятное давление переросло в запутанный лабиринт собственных единиц измерения. Но нет причин волноваться – под рукой всегда есть справочник или… интернет.

Статья закончилась. Вопросы остались?
Добавить смайл
  • :smile:
  • :wink:
  • :frowning:
  • :stuck_out_tongue_winking_eye:
  • :smirk:
  • :open_mouth:
  • :grinning:
  • :pensive:
  • :relaxed:
  • :heart:
Подписаться
Я хочу получать
Правила публикации
Следят за новыми комментариями — 4
Редактирование комментария возможно в течении пяти минут после его создания, либо до момента появления ответа на данный комментарий.