Ми щодня стикаємося з поняттям тиску: перевіряємо його в шинах автомобіля, слухаємо прогноз погоди про атмосферний тиск або контролюємо артеріальний. Проте, коли справа доходить до одиниць вимірювання, виникає плутанина. Паскалі, бари, атмосфери, міліметри ртутного стовпа — що все це означає і чому їх так багато? Давайте наведемо лад у цьому питанні та розберемося, як і де використовується кожна з цих величин.
Паскаль (Па): офіційна одиниця в системі СІ
Головною і офіційно визнаною в Міжнародній системі одиниць (СІ) є паскаль. Ця одиниця названа на честь французького вченого Блеза Паскаля.
Що таке один паскаль? Це тиск, що створюється силою в один ньютон, яка рівномірно розподілена по поверхні площею один квадратний метр (1 Па = 1 Н/м²).
На практиці паскаль є дуже малою величиною. Уявіть, що ви розмазали по квадратному метру столу всього 100 грамів цукру — ось приблизно такий тиск і буде дорівнювати одному паскалю. Через це в повсякденному житті та промисловості частіше використовують похідні одиниці:
- Кілопаскаль (кПа): 1 кПа = 1000 Па. Часто використовується в прогнозах погоди та для вимірювання тиску в трубопроводах.
- Мегапаскаль (МПа): 1 МПа = 1 000 000 Па. Застосовується в інженерії для опису міцності матеріалів або високого тиску в гідравлічних системах.
Хоча паскаль є стандартом, у багатьох галузях історично закріпилися інші, зручніші для конкретних завдань одиниці.
Бар та атмосфера: близькі, але не однакові
Ці дві одиниці часто плутають, оскільки їхні значення дуже близькі. Обидві вони приблизно дорівнюють нормальному атмосферному тиску на рівні моря.
| Одиниця | Визначення та застосування |
|---|---|
| Бар | 1 бар дорівнює 100 000 Па (або 100 кПа). Це дуже зручна для розрахунків величина, оскільки вона легко співвідноситься з паскалями. Бари широко використовуються для вимірювання тиску в автомобільних шинах, компресорах та водопровідних системах. |
| Технічна атмосфера (ат) | 1 ат визначається як тиск, що створюється силою в 1 кілограм-силу на площу в 1 квадратний сантиметр. Вона дорівнює приблизно 98 066,5 Па. Раніше була поширена в техніці, але сьогодні поступається бару. |
| Стандартна (фізична) атмосфера (атм) | 1 атм точно дорівнює тиску стовпа ртуті висотою 760 мм при температурі 0°C. Це еталонна величина, що відповідає 101 325 Па. Використовується в хімії, фізиці та авіації. |
Приклад із життя: Коли ви накачуєте шини автомобіля до «двох атмосфер», найімовірніше, манометр показує тиск у барах. Тобто ви створюєте надлишковий тиск у 2 бари (близько 200 кПа) відносно атмосферного.
Міліметри ртутного стовпа (мм рт. ст.): привіт з медицини та метеорології
Ця позасистемна одиниця має дуже наочне походження. Вона показує, на яку висоту підіймається стовпчик ртуті в барометрі під дією атмосферного тиску.
- У метеорології: Нормальний атмосферний тиск на рівні моря становить 760 мм рт. ст. Зміна цього показника дозволяє синоптикам прогнозувати погоду: падіння тиску часто віщує опади, а підвищення — ясну погоду.
- У медицині: Артеріальний тиск традиційно вимірюють саме в міліметрах ртутного стовпа. Показник «120/80» означає, що систолічний (верхній) тиск становить 120 мм рт. ст., а діастолічний (нижній) — 80 мм рт. ст.
Хоча ртутні тонометри та барометри поступово виходять з ужитку, одиниця вимірювання міцно закріпилася в цих сферах.
Інші одиниці: погляд за океан
У деяких країнах, зокрема в США, поширена своя система вимірювань. Найчастіше там можна зустріти таку одиницю:
- PSI (Pound-force per square inch): Фунт-сила на квадратний дюйм. Ця одиниця активно використовується в американській автомобільній промисловості, авіації та техніці. Якщо ви бачите манометр, проградуйований в PSI, пам’ятайте, що 1 PSI приблизно дорівнює 6,895 кПа.
Порада: Використовуючи обладнання іноземного виробництва, завжди звертайте увагу на одиниці вимірювання тиску, вказані в інструкції. Неправильне налаштування тиску може призвести до поломки пристрою або навіть створити небезпечну ситуацію.
Розуміння контексту — ключ до всього
Різноманітність одиниць вимірювання тиску — це не помилка, а результат історичного розвитку науки та техніки. Кожна з них виявилася зручною для своєї сфери: паскалі для наукових розрахунків, бари для промисловості, міліметри ртутного стовпа для медицини. Знання цих одиниць та їхнього співвідношення допомагає краще розуміти світ навколо нас, правильно інтерпретувати дані та безпечно користуватися технікою.
Автор та редактор
