Единица давления в системе: Единицы измерения давления

Содержание

Единицы измерения давления

Программа КИП и А

Международная система единиц (СИ)

Давлением P называется физическая величина силы F, действующая на единицу поверхности площади S, направленная перпендикулярно этой поверхности.
т.е. P = F / S.

В международной системе единиц (СИ) давление измеряется в Паскалях:

Па — русское обозначение.

Pa — международное.

1 Па = 1 Ньютон / 1 кв. метр (1 Н/м²)

Для практических измерений в КИП и А, 1 Па часто оказывается слишком маленькой величиной давления, и для оперирования реальными данными применяются умножающие приставки — (кило, Мега), умножающие значения в 1тыс. и 1млн. раз соответственно.

1 МПа = 1000 кПа = 1000000 Па

Также, шкалы приборов для измерения давления могут быть непосредственно градуированы в величинах Ньютон / метр, или их производных:

Килоньютон, Меганьютон / м², см², мм².

Тогда получаем следующее соответствие:

1 МПа = 1 МН/м² = 1 Н/мм² = 100 Н/см² = 1000 кН/м² = 1000 кПа = 1000000 Н/м² = 1000000 Па

В России и Европе также широкое применение для измерения давления находят единицы бар (bar) и кгс/м² (kgf/m²), а также их производные (mbar, кгс/см²).

1 бар — это внесистемная единица, равная 100000 Па.

1 кгс/см² — это единица измерения давления в системе МКГСС, и широко применяется в промышленных измерениях давления.

1 кгс/см² = 10000 кгс/м² = 0.980665 бар = 98066.5 Па

Атмосфера

Атмосфера — это внесистемная единица измерения давления приблизительно равная атмосферному давлению Земли на уровне Мирового океана.

Существует два понятия атмосферы для измерения давления:

Физическая (атм) — равна давлению столба ртути высотой 760 мм при температуре 0° C. 1 атм = 101325 Па
Техническая (ат) — равна давлению, производимому силой в 1 кгс на площадь 1 см². 1 ат = 98066,5 Па = 1 кгс/см²

В России для использования в измерениях допущена только техническая атмосфера, и срок ее действия ограничен по некоторым данным 2016 годом.

Водяной столб

Метр водяного столба — внесистемная единица измерения давления, применяемая в ряде производств.

Физически он равен давлению столба воды высотой в 1 м при температуре около 4° C и стандартном для калибровки ускорении свободного падения — 9,80665 м/сек².

м вод. ст. — русское обозначение.

mH₂O — международное.

Производными единицами являются см вод. ст. и мм вод. ст.

1 м вод. ст. = 100 см вод. ст. = 1000 мм вод. ст.

Соотносится к другим единицам измерения давления соответствующим образом:

1 м вод. ст. = 1000 кгс/м² = 0.0980665 бар = 9.80665 Па = 73.55592400691 мм рт. ст.

Ртутный столб

Миллиметр ртутного столба — внесистемная единица измерения давления, равная 133.3223684 Па. Синоним — Торр (Torr).

мм рт. ст. — русское обозначение.

mmHg. — международное.

Использование в России — не ограничено, но не рекомендовано. Применяется в ряде областей техники.

Соотношение к водному столбу: 1 мм рт. ст. = 13.595098063 мм вод. ст.

Единицы США и Британии

В США и Британии применяются также другие единицы измерения давления.

Это связано с тем, что длины выражаются в футах и дюймах, а вес в фунтах, британских и американских тоннах.

Примеры некоторых из них:

Дюйм водного столба

Обозначение: inH₂O = 249.08891 Па.
Фут водного столба

Обозначение: ftH₂O = 2989.006692 Па.
Дюйм ртутного столба

Обозначение: inHg = 3386.38815789474 Па.
Фунт на квадратный дюйм

Обозначение: psi = 6894.757293178 Па.
1000 фунтов на квадратный дюйм

Обозначение: ksi = 6894757.2931783 Па.
Фунт на квадратный фут

Обозначение: psf = 47.8802589803 Па.

Ед. изм.	Па	бар	кгс/см²	атм	мм рт.ст.
Па	1	10^-5	1,02·10^-5	0,9869·10^-5	0,75·10^-2
бар	10⁵	1	1,02	0,9869	750
кгс/см²	98000	0,98	1	0,986	736
атм.	101325	1,013	1,033	1	760
мм рт.ст.	133,3	13,33·10^-4	1,36·10^-3	1,315·10^-3	1

Американская (короткая) тонна на квадратный дюйм

Обозначение: tsi = 13789514. 3$, давление при этом было равно одой атмосфере ($p_1=1\ атм.$). Какую силу следует приложить к поршню для того чтобы удержать его при смещении?
Решение. В результате перемещения поршня влево появляется избыточное давление на поршень со стороны газа внутри сосуда. Это давление можно компенсировать, если приложит к поршню силу, равную:
\[F=\Delta pS=S\left(p_2-p_1\right)\left(1.1\right),\]
где $p_2$ — давление, которое под поршнем после того как его сдвинули в левую сторону.
Будем считать, что процесс, который проводят в нашей системе, является изотермическим, а газ под поршнем идеальным. Тогда поведение газа подчиняется закону Бойля — Мариотта:
\[p_1V_1=p_2V_2\left(1.2\right),\]
где $V_2$ — давление, которое занимает газ после того, как поршень передвинули. Его можно найти как:
\[V_2=V_1-\Delta lS\ \left(1.3\right).\]
Выразим давление $p_2$ из (1.2), примем во внимание формулу (1.3), имеем:
\[p_2=\frac{p_1V_1}{V_2}=\frac{p_1V_1}{V_1-\Delta lS}\ \left(1. 2м}=Н.\]
Ответ. F=32 Н
Давление. Единицы измерения. Соотношения между единицами измерения давления
Давление
ДАВЛЕНИЕ: физическая величина, характеризующая интенсивность перпендикулярных к поверхности (нормальных) сил, с которыми одно тело действует на поверхность другого.
При равномерном распределении сил вдоль поверхности давление р определяется как сила F, действующая по нормали к поверхности на площадь S:
р = F/S
Если распределение сил по поверхности неравномерно, рассматривают давление в данной точке:
p = dF/dS
Единицы измерения давления
В системе СИ за единицу давления принимается такое давление, которое производит сила в 1 Н, действующая на поверхность площадью 1 м² перпендикулярно этой поверхности.
Называется Паскаль:
1 Па = 1 Н/м².
Прочие единицы измерения давления
Поскольку люди давно, так или иначе, измеряют и силу и площадь, человечество накопило большое количество единиц измерения давления.
Практическое значение для нас имеют лишь некоторые.
Бар [бар], [bar] = 100 кПа ≈ 1 атм
Килограмм-сила на квадратный сантиметр [кгс/см² или кГ/см²], [kgf/cm² или kgF/cm²]
Физическая (нормальная, стандартная) атмосфера [атм], [atm] = 760 мм рт.ст. ≈ 1,03 ат
Миллиметр ртутного столба [мм рт.ст.], [mm Hg] ≈ 133,3 Па (он же «Торр» [Торр], [Torr]), таким образом, 1 мм рт.ст. = 1 Торр
Техническая атмосфера [ат], [at] = 1 кгс/см² ≈ 98 кПа ≈ 736 мм рт.ст.
Миллиметр водяного столба [мм вод.ст.], [mm H₂O] ≈ 9,8 Па
Соотношения между некоторыми единицами измерения давления
Ед. изм. Па бар кгс/см² атм мм рт.ст.
Па 1 10^-5 1,02·10^-5 0,9869·10^-5 0,75·10^-2
бар 10⁵ 1 1,02 0,9869 750
кгс/см² 98000 0,98 1 0,986 736
атм. 101325 1,013 1,033 1 760
мм рт.ст. 133,3 13,33·10^-4 1,36·10^-3 1,315·10^-3 1
Что такое килограмм-сила
Килограмм-сила [кгс или кГ], [kgf или kgF] — единица силы в системе единиц
МКГСС.
В настоящее время Международная организация законодательной метрологии относит килограмм-силу к тем единицам измерения, «которые должны быть изъяты из обращения как можно скорее там, где они используются в настоящее время, и которые не должны вводиться, если они не используются».
В РФ килограмм-сила, грамм-сила и тонна-сила допущены к использованию в качестве внесистемных единиц без ограничения срока действия с областью применения «все области».
Килограмм-сила приблизительно равна силе, с которой тело массой один килограмм давит на весы на поверхности Земли.
Килограмм-сила удобна тем, что её величина равна весу тела массой в 1 кг, поэтому человеку легко представить, например, что такое сила 10 кгс.
1 кгс = 9,80665 ньютонов ≈ 10 Н.
1 Н ≈ 0,10197162 кгс ≈ 0,1 кгс.
23.03.2021
Соотношения между единицами измерения. Физические величины. Давление
Физические величины. Давление

Атмосферное давление Р_О
Атмосферное давление является давлением окружающего воздуха следствие его веса. Оно зависит от высоты и на уровне моря нормальное атмосферное давление составляет: 1 атм = 1,01325 бар = 760 мм ртутного столба = 10,332 м.водного столба = 101325 Па = 1,033 кгс/см².
Чем выше точка измерения, тем меньше атмосферное давление, так на высоте1000 матмосферное давление равно 89860 Па, а на высоте2000 м– 79720 Па.
Избыточное давление Р_изб
Избыточное давление Р_изб – это давление над атмосферным. Уточняющий индекс «изб» часто опускается.
Абсолютное давление Р_абс
Абсолютное давление Р_абс – это сумма атмосферного давления Р_О и избыточного давления Р_изб. В полном вакууме, абсолютное давление равно 0. В атмосфере на уровне моря, абсолютное давление составляет 1 атм.

Для измерения давления сжатого воздуха используется понятие «техническая атмосфера» (1ат = 1 кгс/см²). Если давление измеряется в технических атмосферах, то абсолютное давление обозначается как «ата», а избыточное – как «ати».
В соответствии с международной системой единиц СИ, давление надлежит указывать в паскалях (Па).
Для перевода давлений из одной единицы измерения в другую Вы можете воспользоваться конвертером единиц измерения.
Выразите единицу измерения давления в системе си через основные единицы измерения
[умоляю
Какое количество теплоты выделится при конденсации водяного пара массой 3 кг при температуре 100оС? Удельная теплота парообразования воды равна 2,3∙10
…
6 Дж/кг.
2,3 МДж
6,9МДж
3 МДж
23 МДж
Погрешность измерения тока I специальным амперметром, рассчитанным на токи до Imax=50 мА, определяется только погрешностью считывания и равна ΔI=1 мА.
…
У вас в распоряжении много таких амперметров.
Какое наименьшее количество амперметров нужно использовать, чтобы можно было измерить ток 1 А с наименьшей относительной погрешностью?
Чему равна относительная погрешность измерения такого тока? Ответ выразите в процентах, округлите до целого числа.
222. Первую треть пути автомобиль проехал с постоянной скоростью 10 км/ч, вторую треть со скоростно 60 км/ч, третью 30 км/ч. Вычислите среднюю скорост
…
ь автомобиля на всем пути.
(С РЕШЕНИЕМ!!!)
Спасибо!!!!!
Извините, я не уловил мысль. Помогите понять, что имелось ввиду. «Как и в случае равномерного движения, можно пользоваться формулой [tex]s \: = ut[/t
…
ex]для определения пути, пройденного за данный промежуток времени при определённой средней скорости, и формулой [tex]t \: = \frac{s}{u} [/tex]для определения времени, за которое пройден данный путь с данной средней скоростью. Но пользоваться этими формулами можно только для того участка пути и для того промежутка времени, для которых эта средняя скорость была рассчитана. Например, зная среднюю скорость на участке пути AB и зная длину AB, можно определить время, за которое был пройден этот участок, но нельзя найти время, за которое была пройдена половина участка АВ, т.к. средняя скорость на половине участка при неравномерном движении, вообще говоря, не будет равна средней скорости на всём участке.Что имеется ввиду под предпоследним предложением? Объясните просторно и понятно, даю 40 баллов
ПОЖАЛУЙСТА, СРОЧНО!
1). Известно, что нота «до» первой октавы имеет частоту 262 Hz. Также известно, что частоты двух одноимённых нот соседних октав от
…
личаются ровно в 2 раза. В какой октаве находится звук, порождённые колебаниями, ищображенными на графике? (график приложен)
2). Нарисовать график
3). Определить музыкальный инструмент
Для того, чтобы быстрее остудить кастрюлю с горячей водой, Вам предложили:
1) поставить кастрюлю на лёд,
2) положить лёд на крышку кастрюли.
Выберите
…
один из вариантов и обоснуйте его.
В системе, показанной на рисунке, все нити невесомы и находятся в вертикальном положении. Верхний груз в два раза легче нижнего. Верхняя нить натянута
…
с силой
T1=19
Н, нижняя — с силой
T3=10
Н. Определите силу натяжения средней нити T2
.
28. На полиці стоять дві бронзові статуетки, одна з яких є учетверо зменшеною копією другої. У скільки разів відрізняються тиски, що створюють ці стат
…
уетки на полицю? 29. Знайти максимальну висоту колони, яку можна збудувати з каменю, що має межу міцності на стискання 5 МПа і густину 5000 кг/м3. Вважати g = 10 м/с2. 30. Який тиск чинить вода на нижню поверхню плоскої крижинки площею 20 см2 та масою 500 г?
Визначити омічний опір коливального контуру, індуктивність якого 1 Гн, якщо за час 0,01 с амплітуда напруги на конденсаторі зменшуєтся в 4 рази
Решите пожалуйста 3 задачи
Атмосфера единица измерения давления — Справочник химика 21

В системе СИ единицей давления является паскаль (Па), который определяется как давление, создаваемое силой в один ньютон, действующей перпендикулярно к поверхности площадью в 1 м (1 Па = 1 Н/м ), Наряду с паскалем до настоящего времени часто используется внесистемная единица измерения давления — атмосфера (атм). Давление, равное 1 атм, создает земная атмосфера на уровне моря при температуре О °С, поддерживая столбик ртути высотой 760 мм поэтому давление выражают также в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). Взаимосвязь всех трех единиц измерения давления следующая [c. 43]

Соотношения между физической атмосферой и некоторыми дру гими единицами измерения давления следующие [c.16]
Единицей измерения давления является ньютон на квадратный метр (Н/м ). Для практического использования эта единица неудобна вследствие ее малости. На практике в некоторых случаях пользуются ранее применявшейся единицей измерения давления — технической атмосферой (1 ат), равной 735,5 мм рт. ст. = = 10 м вод. ст. = 1 кгс/см = 10 ООО кгс/м.2=98 100 Н/м . [c.33]
В технике применяется и внесистемная единица измерения давления — техническая атмосфера [c.8]
В технике обычно принято для измерения давления пользоваться технической атмосферой, В табл. 1 приведены соотношения между различными единицами измерения давлений. [c.14]
Константа равновесия может быть выражена через любые удобные единицы измерения концентрации моль на литр, атмосферы и др. Поскольку ее численное значение зависит от выбора единиц измерения концентрации, необходимо следить за тем, чтобы при решении задач значения Кравн соответствовали принятым единицам измерения концентраций. Если концентрации газов выражены в молях на литр, константа равновесия обозначается К/, если концентрации газов измеряются их парциальным давлением в атмосферах, константа равновесия обозначается К . Поскольку парциальное давление ]-го компонента газовой смеси связано с его молярной концентрацией соотношением pJ = с КТ, константы Кр и К связаны между собой соотношением = КДКТ) «, где Дп-результирующее изменение числа молей газа в реакции. [c.197]
В технике, проектных разработках, научно-технической литературе часто встречаются и применявшиеся ранее единицы измерения давления физическая атмосфера (атм) техническая атмосфера или килограмм-сила на квадратный сантиметр (кгс/см ), миллиметры водяного и ртутного столбов (мм вод.ст.,мм рт.ст,).В британской системе мер давление измеряется в фунтах силы на квадратный дюйм (psi) и квадратный фут, в дюймах и футах водяного и ртутного столбов. Соотношения между некоторыми из единиц измерения давления приведены в таблице 1.6. [c.31]
Единицей измерения давления является р = Н/м — паскаль , обозначается буквами Па укрупненные единицы давления в 1000 раз — килопаскаль (кПа) в миллион раз — мегапаскаль (МПа). Внесистемная единица давления -атмосфера. Различают техническую и физическую единицу давления — атмосферу. [c.57]

По Международной системе единиц единицей измерения дав-ления является ньютон на квадратный метр (н1м ). Эта единица (чА должна применяться как предпочтительная при измерении дав-ления. Для технических измерений была принята техническая атмосфера, равная давлению, которое производит сила в 1 кгс (9,80665 н) на площадь в 1 см . Для измерения малых давлений и разрежений применяют следующие единицы миллиметр ртутного столба мм рт. ст.) и миллиметр водяного столба мм вод. ст.). В табл. 7 указаны соотношения между единицами измерения давления. [c.17]
Паскаль-слишком маленькая единица для измерения давлений газов, подобно тому как кубический метр-слишком неудобная единица для измерения объемов жидкостей в лабораторных условиях. Поэтому мы будем придерживаться в этой книге давно установившейся традиции измерения давлений газов в стандартных атмосферах. Стандартная атмосфера определяется следующим образом [c.117]
Давление. Единицей измерения давления в системе СИ является ньютон на квадратный метр н1м ). Перевод рассматриваемых в Справочнике констант от общепринятой в термодинамике единицы давления физической атмосферы атм) к ньютонам на квадратный метр в настоящее время не целесообразен, так как в качестве стандартного состояния в термодинамике принято состояние при давлении в одну атмосферу. Поэтому в качестве единицы давления в Справочнике принята физическая атмосфера, равная по определению 1,01325-10 н м . [c.11]
Таким образом, в системе СИ атмосфера представляет собой не основную единицу измерения давления, а лишь вспомогательную, производную единицу, подобно тому как литр является вспомогательной единицей измерения объема жидкости, а заряд электрона — вспомогательной единицей измерения ионных зарядов. [c.117]
Оператор перехода. Давление, используемое в расчетах, должно быть представлено в атмосферах. Составить программу, обеспечивающую пересчет давления (атм) независимо от единиц измерения давления в исходных данных. [c.159]
Кроме указанных, в технических измерениях распространена внесистемная единица измерения давления, называемая технической атмосферой. За одну техническую атмосферу принято давление, при котором на один квадратный сантиметр площади действует сила 1 кгс. Эта единица имеет обозначение ат. [c.7]
Внесистемными единицами измерения давления являются килограмм-сила на квадратный метр (кГ/л ), дина на квадратный сантиметр дин/см ), техническая атмосфера, или килограмм-сила на квадратный сантиметр ат или кГ/см ). [c.747]
В теплотехнических расчетах пользуются технической атмосферой ат). Между указанными единицами измерения давления существует следующая зависимость [c. 11]
Численная величина R зависит, очевидно, от выбора единиц измерения давления, объема и температуры. Буде.м измерять давление атмосферами (760 мм рт. ст.), объем — литрами (объем 1000 г дистиллированной воды при 4° С) и температуру — градусами абсолютной шкалы (°К). Поскольку при Ро = 1 ат и Го = 273,16° К объем одного моля (п= 1) идеального газа V o = 22,415 л, то [c.27]
Ниже приведена табл. V, в которой приведены коэффициенты для пересчета основных из встречающихся в литературе единиц измерения давления в ньютоны на квадратный метр и в физические атмосферы. [c.11]
Таким образом, давление представляет собой величину, численно равную силе, действующей нормально на единицу поверхности. Основной единицей измерения давления в новой международной системе единиц является 1 н1м . Практически чаще всего давление измеряется в атмосферах, причем 1 ат= 9866,5 н/м . [c.18]
Для замера малых давлений пользуются давлением, оказываемым столбом воды высотой 1 мм мм вод. ст.). Так как 1 сл воды весит 1 Г, то для создания давления, равного одной технической атмосфере (1 кГ/см ), требуется столб воды высотой 1 ООО см или 10 ООО мм. В табл. 2-1 приведены соотношения между некоторыми единицами измерения давления. [c.19]
Если стеклянную трубку, закрытую с одного конца, наполнить ртутью (Н ), а затем перевернуть открытым концом в сосуд с ртутью, как показано на рис. 3-1,а, уровень ртути в трубке будет опускаться до тех пор, пока высота ртутного столбика над поверхностью ртути в сосуде не достигнет приблизительно 760 миллиметров (мм). Давление, оказываемое на поверхность ртути в сосуде весом ртутного столбика в трубке, в точности уравновешивается давлением окружающей атмосферы. Вследствие равенства этих давлений, действующих в противоположных направлениях, ртуть больше не выливается из трубки. Подобное устройство (называемое ртутным барометром) было впервые использовано итальянским математиком и физиком Эвангелиста Торричелли (1608-1647) для измерения атмосферного давления. Торричелли показал, что высота столбика ртути в барометрической трубке не зависит от формы и размеров трубки, а следовательно, определяется не весом ртутного столбика, а давлением у его основания. Атмосферное давление на уровне моря поддерживает столбик ртути высотой 760 мм (в среднем). Поскольку в старину для измерения давления пользовались ртутными барометрами, в качестве единицы измерения давления применялся миллиметр ртутного столба . Давление опре- [c.115]

Величина Р не зависит от единиц измерения и численно совпадает с давлением, выраженным в атмосферах.Извлекаем корень квадратный из обеих частей последнего уравнения [c.251]
В тексте единицы измерения опущены и приводятся лишь в тех случаях, когда не совпадают с указанными в списке. Таким образом, определенной величине всегда будет соответствовать одна и та же единица измерения. Например, Р и 7 соответствуют абсолютному давлению в физических атмосферах и температуре в градусах абсолютной шкалы. Экстенсивные величины выражаются дробью, знаменатель которой отвечает одному молю например, единицы измерения V и S см /моль и кал/(моль-К). В тех случаях, когда рассматривают не мольные величины, а экстенсивные свойства безотносительно к количеству вещества, никакие новые [c.27]
Для измерения давления часто применяют различные внесистемные единицы измерения техническая атмосфера 1 ат= = 1 кгс/сл[c.55]
При проведении термодинамических расчетов давление выражается в условных единицах, равных отношению давления в той или иной системе к выбранному стандартному давлению в той же системе единиц измерения. В системе СИ стандартное давление равно 1,0110 Па. Поэтому условные единицы давления численно равны давлению в атмосферах. [c.183]
Введение в термодинамику безразмерных давлений имеет ряд достоинств. Одно из них связано с тем, что обязательный переход на систему СИ исключает применение атмосферы как единицы измерения для каких-либо расчетов. Это ставит проблему использования того громадного фонда термодинамических данных, который получен с применением атмосферы как единицы измерения. Пересчет с использованием коэффициента 1 атм= 1,01325-10 Па связан с оче- [c.21]
При отсчетах высоких давлений в качестве единицы измерения ранее применяли атмосферу. Различали физическую (атм) и техническую (ат) атмосферы. Первая равна давлению 760 мм рт. ст. (или 101 325 Па или 1,01325 бар), вторая 1 кгс/см (98 067 Па). Переход между ними дает соотношение 1 атм = 1,033 ат. На наибольших глубинах океана (11 км) давление превышает 1000 атм (100 МПа). [c.32]
При измерении давления с помощью многих технических приборов в качестве единицы измерения используют техническую атмосферу [c.12]
Atlaspapier n атласная бумага Atmosphare f 1. атмосфера (воздушная оболочка Земли) 2. атмосфера (единица измерения давления) [c.59]
До настоящего вpe ieни единицей измерения давления используется техническая атмосфера, равная давлению в 1 кгс на 1 см». Техническя атмосфера обозначается ат или кгс/см. В качестве единиц измерения давления (ра .режения) применяют также метр и миллиметр водяного столба и миллиметр ртутного столба. [c.818]
Здесь уместно сделать краткое замечание о единицах измерения давления. Основная единица в системе СГС — это дин1см , однако в связи с тем, что эта единица слишком мала для практических целей, вместо нее используется бар (1 бар = = 10 дин/см ). По общему согласию [16], большинство экспериментаторов приводит давление в барах, и такие единицы, как атмосферы и миллиметры ртутного столба, становятся ненужными. Атмосфера определяется через бары (1 аглг = 1,01325 бар точно), а миллиметры ртутного столба заменены торами (1 тор = = 1/760 атм точно). Единственная причина, по которой в настоящей книге используются атмосферы, состоит в том, что большинство р—V—Т -данных приведено в литературе для давлений, измеренных в этих единицах. [c.80]
Внесистемными единицами измерения давления являются ньютон на квадратный метр (н/м ), килограмм-сила на квадратный метр (кГ1м ), бар (бар), представляющий собой давление в 1 10 к/ж , дина на квадратный сантиметр (дин/см ), техническая. атмосфера, илн килограмм-сила на квадратный сантиметр (атм или kFJ m ). [c.575]
Для измерения давления используются различные единицы атмосфера, торр, паскаль. Торром, в честь изобретателя ртутного барометра Торричелли, называется давление величиной в 1 мм ртутного столба. Таким образом, 1 атм = = 760 торр. Для перевода этих единиц давления в паскали (система СИ) следует напомнить, что нормальная атмосфера представляет собой среднее давление атмосферного воздуха на уровне моря, где ускорение силы тяжести равно 9.80665 м/с , а паскаль—давление в 1 Н на квадратный метр. Перрод этих единиц друг в друга довольно сложен из-за того, что их определение основано на существенно различных подходах. Укажем лишь, что при необходимости совершить такой перевод нужно воспользоваться следующими [c.151]
В технике за единицу измерения давления принята техническая атмосфера, соответствующая давлению, которое производит сила в 1 килограмм (1 кгс) на площадь в 1 квадратный сантиметр (см ). Техническая атмосфера обозначается кгс1см . Давление измеряют также в миллиметрах ртутного столба [c.7]
Единицами измерения давления служат в системе СГС—1 дн1 с м [микробар], в системе МКГСС — 1 кГ1м или более употребительная единица 1 кГ см [техническая атмосфера (ат)]. [c.13]
К внесистемным единицам измерения давления относятся техническая атмосфера (ат), или килограмм-сила на квадратный сантиметр кПсм ), бар, равный давлению в 1 10 к/.и миллиметр водяного столба мм вод. ст.) миллиметр ртутного столба мм рт. ст.). [c.15]
Как мы уже знаем, химическая формула вещества, заключенная в квадратные скобки, например [N113], означает концентрацию данного вещества. Для реакций в растворах концентрации обычно выражают в молях на литр, т. е. указывают молярную концентрацию, или молярность. Для реакций в газовой фазе в качестве единиц измерения концентрации можно также пользоваться молярностью, но можно наряду с этим измерять концентрации парциальными давлениями соответствующих газов, выраженными в атмосферах. При использовании молярных концентраций константу равновесия обозначают символом К а при измерении концентраций газообразных веществ в атмосферах константу равновесия обозначают символом Поскольку численные зна- [c.46]
Внесистемными единицами измерения давления являются ньютон на квадратный метр н1м ), килограмм-сила на квадратный метр кГ/м ), бар бар), представляющий собой, давление в 1 10 н/м , дика на квадратный сантиметр дин1см ), техническая атмосфера, или килограмм-сила на квадратный сантиметр атм яш кГ см ). [c.575]
Иногда применяется впесистемиая единица для измерения давления — физическая атмосфера (атм), которая соотпстствует давлению 760 мм рт. ст. (при 0° С и = 9,80665 м/сск — ). [c.54]
Единицы измерения характеристик компрессоров и стандарты загрязненности воздуха
Единицы измерения характеристик компрессоров и стандарты загрязненности воздуха
Единицы измерения, применяемые в компрессорной технике. Единицы измерения давления.
Официально признанной системой единиц измерений является СИ (SI). Единицей измерения давления в ней является Паскаль, Па (Pa) — 1 Па = 1 Н/м2. Производные от этой единицы 1 кПа=1000 Па и 1 МПа=1000000 Па. В различных отраслях техники используются следующие единицы: миллиметр ртутного столба (мм. рт. ст. или Торр), физическая атмосфера (атм.), техническая атмосфера (1 ат.= 1 кгс/см2), бар. В англоязычных странах популярностью пользуется фунт на квадратный дюйм (pounds per square inch или PSI). Соотношения между этими единицами см. в таблице.


 <td align=»center»> </td>
 <td align=»center»>МПа</td>
 <td align=»center»>бар</td>
 <td align=»center»>мм.рт.ст.</td>
 <td align=»center»>Атм.</td>
 <td align=»center»>кгс/см2</td>
 <td align=»center»>PSI</td>
 </tr>
 <tr>
 <td align=»center»>1 МПа =</td>
 <td align=»center»>1</td>
 <td align=»center»>10</td>
 <td align=»center»>7500,7</td>
 <td align=»center»>9,8692</td>
 <td align=»center»>10,197</td>
 <td align=»center»>145,04</td>
 </tr>
 <tr>
 <td align=»center»>1 бар =</td>
 <td align=»center»>0,1</td>
 <td align=»center»>1</td>
 <td align=»center»>750,07</td>
 <td align=»center»>0,98692</td>
 <td align=»center»>1,0197</td>
 <td align=»center»>14,504</td>
 </tr>
 <tr>
 <td align=»center»>1мм.рт.ст.=</td>
 <td align=»center»>133,32 Па</td>
 <td align=»center»>1,333*10-3</td>
 <td align=»center»>1</td>
 <td align=»center»>1,316*10-3</td>
 <td align=»center»>1,359*10-3</td>
 <td align=»center»>0,01934</td>
 </tr>
 <tr>
 <td align=»center»>1 атм =</td>
 <td align=»center»>0,10133</td>
 <td align=»center»>1,0133</td>
 <td align=»center»>760</td>
 <td align=»center»>1</td>
 <td align=»center»>1,0333</td>
 <td align=»center»>14,696</td>
 </tr>
 <tr>
 <td align=»center»>1 кгс/см2 =</td>
 <td align=»center»>0,098066</td>
 <td align=»center»>0,98066</td>
 <td align=»center»>735,6</td>
 <td align=»center»>0,96784</td>
 <td align=»center»>1</td>
 <td align=»center»>14,223</td>
 </tr>
 <tr>
 <td align=»center»>1 PSI =</td>
 <td align=»center»>6,8946 кПа</td>
 <td align=»center»>0,068946</td>
 <td align=»center»>51,715</td>
 <td align=»center»>0,068045</td>
 <td align=»center»>0, 070307</td>
 <td align=»center»>1</td>
 </tr>
 </tbody>
</table>
</div>
Значение давления может отсчитываться от 0 (абсолютное давление) или от атмосферного (избыточное давление). Если давление измеряется в технических атмосферах, то абсолютное давление обозначается как ата, а избыточное — как ати, например, 9 ата, 8 ати.
<h3>Единицы измерения производительности по газу</h3>
Производительность <a href=»http://www.v-p-k.ru/compressors/»>компрессоров</a> измеряется как объем сжимаемого газа за единицу времени. Основная применяемая единица — метр кубический в минуту (м3/мин.). Используемые единицы — л/мин. (1 л/мин=0,001 м3/мин.), м3/час (1 м3/час =1/60 м3/мин.), л/с (1 л/с = 60 л/мин. = 0,06 м3/мин.). Производительность приводят, как правило, либо для условий (давление и температура газа) всасывания, либо для нормальных условий (давление 1 атм., температура 20 С). В последнем случае перед единицей объема ставят букву “н” (например, 5 нм3/мин). В англоязычных странах в качестве единицы производительности используют кубический фут в минуту (cubic foot per minute или CFM). 1 CFM = 28,3168 л/мин. = 0,02832 м3/мин. 1 м3/мин =35,314 CFM.
<h3>Стандарты загрязненности сжатого воздуха</h3>
<center>По ГОСТ 17433-80</center>
Значение давления Регламентируются: размер твердых частиц (d,мкм), содержание посторонних частиц (С) и капельных фракций масла (Oil) и воды (W), измеряемое в мг/м3, точка росы водяного пара.
<div align=»center»>
<table border=»1″ cellspacing=»0″>
 <tbody>
 <tr>
 <td align=»center»>Класс</td>
 <td align=»center»>D,мкм</td>
 <td align=»center»>С,мг/м3</td>
 <td align=»center»>Oil ,мг/м3</td>
 <td align=»center»>W,мг/м3</td>
 <td align=»center»>Класс</td>
 <td align=»center»>D, мкм</td>
 <td align=»center»>С,мг/м3</td>
 <td align=»center»>Oil,мг/м3</td>
 <td align=»center»>W,мг/м3</td>
 </tr>
 <tr>
 <td align=»center»>0</td>
 <td align=»center»>0,5</td>
 <td align=»center»>0,001</td>
 <td align=»center»>0</td>
 <td align=»center»>0</td>
 <td align=»center»> .</td>
 <td align=»center»>.</td>
 <td align=»center»>.</td>
 <td align=»center»>.</td>
 <td align=»center»>.</td>
 </tr>
 <tr>
 <td align=»center»>1</td>
 <td align=»center»>5</td>
 <td align=»center»>1</td>
 <td align=»center»>0</td>
 <td align=»center»>0</td>
 <td align=»center»>2</td>
 <td align=»center»>5</td>
 <td align=»center»>1</td>
 <td align=»center»>500</td>
 <td align=»center»>0</td>
 </tr>
 <tr>
 <td align=»center»>3</td>
 <td align=»center»>10</td>
 <td align=»center»>2</td>
 <td align=»center»>0</td>
 <td align=»center»>0</td>
 <td align=»center»>4</td>
 <td align=»center»>10</td>
 <td align=»center»>2</td>
 <td align=»center»>800</td>
 <td align=»center»>16</td>
 </tr>
 <tr>
 <td align=»center»>5</td>
 <td align=»center»>25</td>
 <td align=»center»>2</td>
 <td align=»center»>0</td>
 <td align=»center»>0</td>
 <td align=»center»>6</td>
 <td align=»center»>25</td>
 <td align=»center»>2</td>
 <td align=»center»>800</td>
 <td align=»center»>16</td>
 </tr>
 <tr>
 <td align=»center»>7</td>
 <td align=»center»>40</td>
 <td align=»center»>4</td>
 <td align=»center»>0</td>
 <td align=»center»>0</td>
 <td align=»center»>8</td>
 <td align=»center»>40</td>
 <td align=»center»>4</td>
 <td align=»center»>800</td>
 <td align=»center»>16</td>
 </tr>
 <tr>
 <td align=»center»>9</td>
 <td align=»center»>80</td>
 <td align=»center»>4</td>
 <td align=»center»>0</td>
 <td align=»center»>0</td>
 <td align=»center»>10</td>
 <td align=»center»>80</td>
 <td align=»center»>4</td>
 <td align=»center»>800</td>
 <td align=»center»>16</td>
 </tr>
 <tr>
 <td align=»center»>11</td>
 <td align=»center»>*</td>
 <td align=»center»>12.5</td>
 <td align=»center»>0</td>
 <td align=»center»>0</td>
 <td align=»center»>12</td>
 <td align=»center»>*</td>
 <td align=»center»>12,5</td>
 <td align=»center»>3200</td>
 <td align=»center»>25</td>
 </tr>
 <tr>
 <td align=»center»>13</td>
 <td align=»center»>*</td>
 <td align=»center»>25</td>
 <td align=»center»>0</td>
 <td align=»center»>0</td>
 <td align=»center»>14</td>
 <td align=»center»>*</td>
 <td align=»center»>25</td>
 <td align=»center»>10000</td>
 <td align=»center»>100</td>
 </tr>
 <tr>
 <td colspan=»5″>Для классов 0, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 точка росы водяного пара — ниже минимальной рабочей температуры не менее чем на 10 К</td>
 <td colspan=»5″>Для классов 2,4,6,8,10,12,14 точка росы водяного пара не регламентируется</td>
 </tr>
 </tbody>
</table>
</div>
*- значение данного параметра не регламентируется. Пример записи: “воздух Кл. 7 ГОСТ 17433-80” 
<center>По ISO 8573.1</center>
Различают классы по максимальному размеру d (мкм) и концентрации C (мг/м3) частиц, точке росы водяного пара T oC) и максимальному содержанию масла Oil (мг/м3).
<div align=»center»>
<table border=»1″ cellpadding=»0″ cellspacing=»1″>
 <tbody>
 <tr>
 <td colspan=»3″ align=»center»>По частицам</td>
 <td colspan=»2″ align=»center»>По точке росы</td>
 <td colspan=»2″ align=»center»>По маслу</td>
 </tr>
 <tr>
 <td align=»center»>Класс</td>
 <td align=»center»>d, мкм</td>
 <td align=»center»>C, мг/м3</td>
 <td align=»center»>Класс</td>
 <td align=»center»>T, С</td>
 <td align=»center»>Класс</td>
 <td align=»center»>Oil, мг/м3</td>
 </tr>
 <tr>
 <td align=»center»>1</td>
 <td align=»center»>0,1</td>
 <td align=»center»>0,1</td>
 <td align=»center»>1</td>
 <td align=»center»>-70</td>
 <td align=»center»>1</td>
 <td align=»center»>0,01</td>
 </tr>
 <tr>
 <td align=»center»>2</td>
 <td align=»center»>1,0</td>
 <td align=»center»>1,0</td>
 <td align=»center»>2</td>
 <td align=»center»>-40</td>
 <td align=»center»>2</td>
 <td align=»center»>0,1</td>
 </tr>
 <tr>
 <td align=»center»>3</td>
 <td align=»center»>5,0</td>
 <td align=»center»>5,0</td>
 <td align=»center»>3</td>
 <td align=»center»>-20</td>
 <td align=»center»>3</td>
 <td align=»center»>1,0</td>
 </tr>
 <tr>
 <td align=»center»>4</td>
 <td align=»center»>15,0</td>
 <td align=»center»>8,0</td>
 <td align=»center»>4</td>
 <td align=»center»>+3</td>
 <td align=»center»>4</td>
 <td align=»center»>5,0</td>
 </tr>
 <tr>
 <td align=»center»>5</td>
 <td align=»center»>40,0</td>
 <td align=»center»>10,0</td>
 <td align=»center»>5</td>
 <td align=»center»>+7</td>
 <td align=»center»>5</td>
 <td align=»center»>25,0</td>
 </tr>
 <tr>
 <td colspan=»3″ rowspan=»2″ align=»center»> </td>
 <td align=»center»>6</td>
 <td align=»center»>+10</td>
 <td colspan=»2″ rowspan=»2″ align=»center»> </td>
 </tr>
 <tr>
 <td align=»center»>7</td>
 <td align=»center»>Не регл.</td>
 </tr>
 </tbody>
</table>
</div>
*-Пример записи: “ISO 8573.1 класс 1.4.1” для воздуха класса 1 по частицам, класса 4 по точке росы и класса 1 по маслу.
<hr>
<center>*- значение данного параметра не регламентируется. Пример записи: “Различают классы по максимальному размеру d (мкм) и концентрации C (мг/м) частиц, точке росы водяного пара T C) и максимальному содержанию масла Oil (мг/м). *-Пример записи: “” для воздуха класса 1 по частицам, класса 4 по точке росы и класса 1 по маслу. 
Полезная информация по давлению
Для описания давления используется множество терминов, сокращений и акронимов, а значения могут быть указаны в различных единицах измерения. Это большое разнообразие частично объясняется историческими или культурными различиями, или конкретный метод определения и измерения давления более удобен, интуитивно понятен и полезен в некоторых приложениях, но не в других.
Что такое система SI?
Система единиц СИ — это Международная система единиц (Système International), производная от метрической системы и основанная на килограмме и метре.Он широко распространен и используется во всем мире. Базовая единица давления — паскаль, определяемая как давление, оказываемое силой в один ньютон перпендикулярно на площадь в один квадратный метр.
В Северной Америке, однако, предпочтительна обычная система США. Это основано на британских единицах измерения, таких как фунт (фунт), дюйм (дюйм) или фут (фут). Стандартная единица давления в этой системе — фунт на квадратный дюйм (PSI): давление, возникающее в результате приложения силы в один фунт к площади в один квадратный дюйм.1 фунт / кв. Дюйм примерно равен 6895 Па.
Таблица 1. Единицы давления систем SI и USCS
Измерительная система Базовые блоки Стандартный блок давления Аббревиатура
SI кг, м, см, мм, с Паскаль Па, Н / м²
Обычная система США
(UCS или USCS) фунт, фут, дюйм, с фунтов на квадратный дюйм PSI, фунт / дюйм²
Как измеряется давление?
Значения давления можно указать тремя способами:
Относительное
Большинство измерений давления (манометрическое давление) производится относительно давления окружающего воздуха — манометр показывает нулевое значение при атмосферном давлении.
Абсолютное
Абсолютное давление сравнивается с абсолютным вакуумом с использованием абсолютной шкалы, поэтому оно равно избыточному давлению плюс атмосферное давление (торр — это абсолютная единица измерения).
Дифференциал
Дифференциальное давление — это разница давлений между двумя точками в системе (значения напора — это перепады давлений).
Иногда к единицам давления добавляются буквы, чтобы показать, как было измерено значение.Например, в системе USCS фунт-сила / дюйм ² («f» означает силу) или фунт / кв. Дюйм («g» означает манометр) показывает, что значение относится к атмосферному давлению окружающей среды. Это отличает его от измерения абсолютного давления (фунт / дюйм ², фунт / кв. Дюйм), которое относится к вакууму. Подобные суффиксы и примечания иногда применяются к единицам СИ, например 101 кПа (абс.).
Поскольку паскаль — очень маленькая единица, его обычно используют в вакуумных системах. Для определения промышленного давления используется килопаскаль, если предпочтительны единицы системы СИ (1000 кПа = 145 фунтов на квадратный дюйм).Исходя из исходного определения, можно заменить другие единицы (г на кг; см или мм на м) для получения целого ряда комбинаций, таких как гс / м², кгс / см² и гс / мм².
Что такое атмосфера?
Стандартная «атмосфера» (сокращенно атм) — удобная единица измерения давления. 1 атм равен 101,325 кПа или 14,7 фунтов на квадратный дюйм, что соответствует атмосферному давлению на среднем уровне моря. На самом деле атмосферное давление довольно сильно зависит от высоты, погоды, температуры и влажности.Например, атмосферное давление в Денвере, штат Колорадо, составляет всего около 12,1 фунта на квадратный дюйм.
Аббревиатура ata обозначает абсолютное измерение общего давления в системе, включая атмосферное давление. Например, давление воды 3 ата состоит из 1 атм давления воздуха и 2 атм давления воды.
Давление, создаваемое 10-метровым столбом пресной воды, примерно равно атмосферному давлению, и это максимальная высота, на которую вода может быть поднята насосом с помощью всасывания.На самом деле предел составляет всего около 7-8 м из-за неэффективности насоса, потерь на трение, перепада высот и температур. Этот предел всасывания можно преодолеть только путем создания давления в резервуаре подачи или с помощью нескольких насосов и промежуточных резервуаров.
Что такое бар?
Бар определяется как 100000 Па (100 кПа). Это немного ниже стандартного атмосферного давления (101325 Па). Полоса обычно используется в прогнозировании погоды и инженерии. При измерении вакуума давление обычно указывается в миллибарах (мбар), хотя также используются торр или миллиметр ртутного столба (мм рт. Ст.) (См. Ниже).
Что такое торр?
Атмосферное давление впервые было измерено итальянским ученым Евангелистой Торричелли с помощью стеклянной трубки, заполненной ртутью. Он обнаружил, что атмосферное давление может выдержать столб ртути размером около 760 мм. Раннее широкое использование ртути в манометрах привело к широкому распространению миллиметров ртутного столба в качестве удобной единицы измерения давления. В Северной Америке предпочтительным является «дюйм ртутного столба», дюйм ртутного столба. В честь работы Торричелли давление в 1 мм рт. Ст. Стало известно как 1 торр.Эти устройства по-прежнему широко используются во многих других областях науки и техники.
Что такое голова?
Исторически насосы впервые использовались для подъема воды для орошения или дренажа. Было важно, чтобы насос был способен поднимать воду с нижнего уровня на верхний. Высота подачи стала известна как Head , и, несмотря на значительно расширенный диапазон современных насосных приложений, этот термин до сих пор используется для характеристики производительности ротодинамического насоса.Напор указывается как высота в метрах (м) или футах (футах), а не как фактическое давление. Часто это обсуждается в двух частях: всасывающая головка — вертикальный подъем от исходного резервуара к насосу и нагнетательная головка , вертикальный подъем от насоса к точке нагнетания. В следующей таблице перечислены некоторые общие термины, используемые для описания давления напора в насосах.
Таблица 2. Определения терминов, используемых для описания значений напора
Главный срок Значение
Всасывающая головка
(также статическая всасывающая головка) Расстояние по вертикали между уровнем жидкости в подающем баке и осевой линией всасывающего патрубка насоса, когда жидкость находится над насосом.
Статическая высота всасывания Расстояние по вертикали между уровнем жидкости в подающем баке и осевой линией всасывающего патрубка насоса, когда жидкость находится ниже насоса
Чистый напор на всасывании Снижение напора всасывания, вызванное потерями в системе, такими как давление паров жидкости и потери на трение в трубопроводе
Общий статический напор Разница по вертикали между уровнем жидкости на выходе и уровнем в расходном баке
Фрикционная головка Потеря давления в трубопроводе из-за трения жидкости.
Встречается на стороне всасывания и нагнетания насоса
Напорная головка Давление нагнетания, которое насос должен развивать, чтобы соответствовать требованиям системы
Головка статического разряда Давление на нагнетательном патрубке при неработающем насосе. Этот напор или давление равны разнице в высоте между выпускным отверстием и точкой свободного выпуска жидкости
Общий напор Сумма статического напора разряда и напора трения (потери в трубопроводе нагнетания).Часто это незначительно, и общий напор нагнетания фактически такой же, как напор нагнетания.
Что такое NPSH?
NPSH (чистый положительный напор на всасывании) — это мера давления, испытываемого жидкостью на всасывающей стороне центробежного насоса. Он используется для предотвращения работы насоса в условиях, благоприятствующих кавитации . NPSH-R (требуется NPSH) и NPSH-A (NPSH доступен) — два ключевых значения NPSH:
NPSH-R — это свойство насоса, указанное производителями насосов как давление всасывания, при котором кавитация уже снизила производительность насоса на 3%.
NPSH-A — это системное свойство, рассчитанное на основе конфигурации системы на стороне всасывания. По сути, это давление на стороне всасывания минус давление пара перекачиваемой жидкости в этой точке.
Во избежание кавитации необходимо убедиться, что NPSH-A превышает NPSH-R с достаточным запасом прочности, например: NPSH-A ³ NPSH-R + 0,5 м. Этот запас зависит от типа насоса и области применения и может быть указан как коэффициент или разница напора.
Что такое НПИП?
Насосы прямого вытеснения работают по принципу, совершенно отличному от центробежных насосов.Жидкость передается от входа к выпуску путем многократного закрытия фиксированного объема с помощью уплотнений или клапанов и механического перемещения ее через систему.
Для насосов
этого типа также требуется давление на входе, превышающее давление пара жидкости, чтобы избежать кавитации во время фазы всасывания, и это обсуждается с точки зрения чистого положительного давления на входе (NPIP) аналогично NPSH для центробежных насосов. В то время как NPSH измеряется в метрах или футах, NPIP измеряется в единицах давления: Па, фунт / кв. Дюйм или бар.При преобразовании в одни и те же единицы измерения NPSH и NPIP одинаковы. Для преобразования значения напора (м) в давление (бар) можно использовать следующую формулу:
где: h = 10,197 x (p / d)
или p = 0,0981 x h x d
h = напор (м)
p = давление (бар)
d = плотность жидкости (кг / дм ³)
Производители могут указать NPIP-R в качестве рекомендуемого давления на входе и предоставить диаграммы, показывающие, как оно изменяется в зависимости от скорости насоса.Доступное или фактическое давление на входе в операционную систему называется NPIP-A.
Коэффициенты преобразования
Часто бывает необходимо преобразовать значения давления из одной системы единиц в другую. Это поможет избежать путаницы или недоразумений, но это особенно важно при вводе значений в вычисления. Важно, чтобы все значения в уравнении были в совместимых единицах. Обратите внимание на расхождения в абсолютных или относительных значениях. При преобразовании значений напора в другие единицы давления с жидкостями, отличными от воды, необходимо учитывать удельный вес жидкости.
Таблица 3. Коэффициенты пересчета для обычно используемых единиц давления.

* 1 Торр изначально был таким же, как 1 мм рт. Однако в результате переопределения этих двух единиц они стали немного отличаться друг от друга, слишком малы для отображения в этой таблице.
Определение, единица SI, единица CGS, система MKS и др.
Что такое единица давления: Если вы ищете ответ на вопрос «что такое единица давления?» вы попали на нужную страницу.Единица давления в системе СИ — Паскаль.
И в этой статье мы предоставим вам все единицы давления, которые используются во всем мире. Мы поможем вам узнать формулу, а также определение давления.
Как называется единица измерения давления?
Мы уже обсуждали систему MKS или единицу давления в системе СИ, то есть Паскаль. Единицей измерения давления в системе CGS является барье (Ba), что эквивалентно 1 дину на квадратный сантиметр. Здесь дина означает силу, необходимую для ускорения массы в 1 грамм до скорости 1 см в секунду.
Мы также можем определить единицу измерения давления в соответствии со стандартными мерами, которые используются в нашей стране, например, кг, м, с.
По определению давления, т.е. силы, действующей на единицу площади поверхности.
Давление = Сила / Площадь, на которую оно действует
P = \ (\ frac {F} {A} \)
Здесь сила выражена в единицах Ньютон (Н), а площадь равна единице квадратного метра.
Следовательно, Давление = Н / м² .
Другие единицы давления
В основном используются единицы, описанные выше, но есть и другие единицы:
Единица Символ Бар Эквивалент
Паскаль Па 1 бар = 100000 Па
Бар Бар 1 бар = 1 бар
килопаскаль кПа 1 бар = 100 кПа
мегапаскаль МПа 1 бар = 0.1 МПа
Фунт на квадратный дюйм psi 1 бар = 14,5 psi
Килограмм на квадратный сантиметр кг / см ² 1 бар = 1,02 кг / см ²
Дюйм ртутного столба дюймов ртутного столба 1 бар = 29,53 дюйма ртутного столба
Исследование на Embibe
Студенты могут получить доступ к следующим бесплатным учебным материалам на Embibe для подготовки к экзаменам:
Часто задаваемые вопросы о единицах давления в системе СИ
А теперь давайте взглянем на некоторые вопросы, которые задают по этой теме.
Q. Что такое 5 единиц давления?
Отв. Пять единиц давления:
i) Паскаль (Па)
ii) килопаскаль (кПа)
iii) Мегапаскаль (МПа)
iv) Psi (фунт на квадратный дюйм)
v) Торр (мм рт.ст.)
vi) Атм ( атмосферное давление)
vii) Бар
Q. Как называется единица давления?
Отв. Si или наиболее часто используемая и предпочтительная единица давления — Паскаль (Па).
Q. Атм — единица давления в системе СИ?
Отв. Нет, это производная единица и 1 атм = 101325 Па = 760 торр.
Вот и все подробности о блоке давления. Если у вас есть дополнительные вопросы, не стесняйтесь использовать раздел комментариев, и мы свяжемся с вами в ближайшее время.
1173 Просмотры
Термодинамические свойства | Определение | Nuclear-power.com
В термодинамике физическое свойство — это любое свойство, которое можно измерить и значение которого описывает состояние физической системы.Нашей целью здесь будет представить термодинамические свойства , которые используются в инженерной термодинамике . Эти свойства будут в дальнейшем применены к энергетическим системам и, наконец, к тепловым или атомным электростанциям . Обширные и интенсивные свойства среды в компенсаторе давления.
Специфические свойства материала — это , производные из других интенсивных и обширных свойств этого материала. Например, плотность воды является интенсивным свойством и может быть получена путем измерения массы объема воды (экстенсивное свойство), деленной на объем (другое экстенсивное свойство).Также теплоемкость , которая является обширным свойством системы, может быть получено из теплоемкости , C _p и массы системы. Разделение этих обширных свойств дает удельную теплоемкость , c _p , которая является интенсивным свойством .
Конкретные свойства часто используются в справочных таблицах как средство записи данных о материалах способом, не зависящим от размера или массы.Они очень полезны для сравнения одного атрибута, при этом нивелируя влияние вариаций другого атрибута. Таблица некоторых конкретных свойств
Масса против веса
Одна из наиболее известных сил — это вес тела , которая представляет собой гравитационную силу , которую Земля оказывает на тело. В общем, гравитация — это естественное явление, благодаря которому все предметы с массой масс притягиваются друг к другу. Термины «масса » и «масса » часто путают друг с другом, но важно, чтобы проводило различие между ними .Совершенно необходимо четко понимать различия между этими двумя физическими величинами.
Что такое масса
Масса объекта является фундаментальным свойством объекта. Это числовая мера его инерции и мера сопротивления объекта ускорению при приложении силы. Это также фундаментальная мера количества вещества в объекте. Чем больше масса, тем больше сила, необходимая для того, чтобы вызвать данное ускорение.Это отражено во втором законе Ньютона (F = ma).
Масса определенного тела останется постоянной, даже если гравитационное ускорение, действующее на это тело, изменится. Например, на Земле объект имеет определенную массу и определенную массу . Когда тот же объект помещается в космическое пространство, вдали от гравитационного поля Земли, его масса остается той же, но теперь он находится в «невесомом» состоянии. Это означает, что в этом состоянии он будет иметь нулевой вес, потому что ускорение свободного падения и, следовательно, сила будут равны нулю.
Масса и вес связаны между собой : тела, имеющие большую массу, также имеют большой вес. Большой камень трудно бросить из-за его большой массы и трудно оторвать от земли из-за его большого веса. Чтобы понять взаимосвязь между массой и весом, рассмотрим свободно падающий камень, который имеет ускорение величиной g (g = 9,81 м / с ² — ускорение, вызванное гравитационным полем Земли). Второй закон Ньютона гласит, что для создания этого ускорения должна действовать сила.Если камень весом 1 кг падает с ускорением необходимой силы, он имеет величину:
F = ma = 1 [кг] x 9,81 [м / с ² ] = 9,8 [кг м / с ² ] = 9,8 Н
Сила, которая заставляет тело ускоряться вниз, — это его вес. Любое тело, находящееся у поверхности земли и имеющее массу 1 кг, должно иметь вес 9,8 Н, чтобы придать ему ускорение, которое мы наблюдаем при свободном падении.
Пример: Вес камня на Земле, на Марсе и на Луне
Вес камня на Земле
Ускорение гравитационного поля Земли составляет г _Земля = 9.81 м / с ². Вес камня массой 1 кг на Земле можно рассчитать как:
F _Земля = 1 [кг] x 9,81 [м / с ² ] = 9,8 [кг м / с ² ] = 9,8 Н
Вес камня на Марсе
Ускорение свободного падения на Марсе составляет примерно 38 % от ускорения свободного падения на Земле.Ускорение гравитационного поля Луны составляет g _Марс = 3,71 м / с ².
Следовательно, вес того же камня с массой 1 кг на Марсе равен:
F _Луна = 1 [кг] x 3,71 [м / с ² ] = 3,71 [кг м / с ² ] = 3,71 Н
Вес камня на Луне
Ускорение свободного падения на Луне составляет примерно 1/6 ускорения гравитация на земле.Ускорение гравитационного поля Луны составляет g _Луна = 1,62 м / с ².
Следовательно, вес того же камня с массой 1 кг на Луне равен:
F _Луна = 1 [кг] x 1,62 [м / с ² ] = 1,62 [кг м / с ² ] = 1,62 Н
Стандартный килограмм
Обычным символом массы является м, а единицей СИ — килограмм .Эталон массы СИ — это цилиндр из платины и иридия, который хранится в Международном бюро мер и весов недалеко от Парижа и которому по международному соглашению присвоена масса 1 килограмм. Компьютерное изображение международного прототипа килограмма (IPK) ), который изготовлен из сплава 90% платины и 10% иридия (по весу) и обработан в форме прямоугольного цилиндра (высота = диаметр) 39,17 мм. Источник: wikipedia.org; Лицензия: CC BY-SA
Toggle: Relativistic Mass
Хотя масса обычно считается неизменным свойством объекта, на скоростях, приближающихся к скорости света , необходимо учитывать увеличение релятивистской массы .Релятивистское определение импульса иногда интерпретируется как увеличение массы объекта. В этой интерпретации частица может иметь релятивистскую массу, м _отн. . Увеличение эффективной массы со скоростью определяется выражением:
В этой формуле «увеличения массы» m называется массой покоя объекта. Из этой формулы следует, что объект с ненулевой массой покоя не может двигаться со скоростью света.Когда объект приближается к скорости света, его импульс неограниченно увеличивается на . С другой стороны, когда относительная скорость равна нулю, фактор Лоренца просто равен 1, а релятивистская масса сводится к массе покоя. При такой интерпретации масса объекта , кажется, увеличивается на по мере увеличения его скорости. Следует добавить, что многие физики считают, что объект имеет только одну массу (его массу покоя), и что только импульс увеличивается со скоростью.
Что такое дефект массы
См. Также: Дефект массы
В специальной теории относительности могут быть созданы или разрушены определенные типы материи, но во всех этих процессах масса и энергия, связанные с такой материей, остаются неизменными по количеству. Было обнаружено, что масса покоя атомного ядра значительно меньше, чем сумма масс покоя составляющих его протонов, нейтронов и электронов. Масса больше не считалась неизменной в закрытой системе. Разница — это мера энергии связи ядра, которая удерживает ядро вместе.Согласно соотношению Эйнштейна (E = mc ²) эта энергия связи пропорциональна этой разности масс и известна как дефект массы.
Что такое Вес
Термины часто путают друг с другом, но важно различать их. В науке и технике под весом объекта обычно понимается сила тяжести, действующая на объект. В общем, гравитация — это естественное явление, благодаря которому все объекты с массой притягиваются друг к другу.
Масса объекта является фундаментальным свойством объекта. Это числовая мера его инерции и мера сопротивления объекта ускорению при приложении силы. Это также фундаментальная мера количества вещества в объекте. Чем больше масса, тем больше сила, необходимая для того, чтобы вызвать данное ускорение. Это отражено во втором законе Ньютона (F = ma).
Масса определенного тела останется постоянной, даже если гравитационное ускорение, действующее на это тело, изменится.Например, на Земле объект имеет определенную массу и определенную массу . Когда тот же объект помещается в космическое пространство, вдали от гравитационного поля Земли, его масса остается той же, но теперь он находится в «невесомом» состоянии. Это означает, что в этом состоянии он будет иметь нулевой вес, потому что ускорение свободного падения и, следовательно, сила будут равны нулю.
Масса и вес связаны между собой :
Тела, имеющие большую массу, также имеют большой вес.Большой камень трудно бросить из-за его большой массы и трудно оторвать от земли из-за его большого веса. Чтобы понять взаимосвязь между массой и весом, рассмотрим свободно падающий камень, который имеет ускорение величиной g (g = 9,81 м / с ² — ускорение, вызванное гравитационным полем Земли). Второй закон Ньютона гласит, что для создания этого ускорения должна действовать сила. Если камень весом 1 кг падает с ускорением требуемой силы, она имеет величину:
F = ma = 1 [кг] x 9.81 [м / с ² ] = 9,8 [кг м / с ² ] = 9,8 Н
Сила, которая заставляет тело ускоряться вниз, — это его вес. Любое тело, находящееся у поверхности земли и имеющее массу 1 кг, должно иметь вес 9,8 Н, чтобы придать ему ускорение, которое мы наблюдаем при свободном падении.
Пример: Вес камня на Земле, на Марсе и на Луне
Вес камня на Земле
Ускорение гравитационного поля Земли составляет г _Земля = 9.81 м / с ². Вес камня массой 1 кг на Земле можно рассчитать как:
F _Земля = 1 [кг] x 9,81 [м / с ² ] = 9,8 [кг м / с ² ] = 9,8 Н
Вес камня на Марсе
Ускорение свободного падения на Марсе составляет примерно 38 % от ускорения свободного падения на Земле.Ускорение гравитационного поля Луны составляет g _Марс = 3,71 м / с ².
Следовательно, вес того же камня с массой 1 кг на Марсе равен:
F _Луна = 1 [кг] x 3,71 [м / с ² ] = 3,71 [кг м / с ² ] = 3,71 Н
Вес камня на Луне
Ускорение свободного падения на Луне составляет примерно 1/6 ускорения гравитация на земле.Ускорение гравитационного поля Луны составляет g _Луна = 1,62 м / с ².
Следовательно, вес того же камня с массой 1 кг на Луне равен:
F _Луна = 1 [кг] x 1,62 [м / с ² ] = 1,62 [кг м / с ² ] = 1,62 Н
Искусственная гравитация
В 20-м веке принцип эквивалентности Эйнштейна поставил всех наблюдателей, движущихся или ускоряющихся, на одну основу.Эйнштейн резюмировал это понятие в постулате:
Принцип эквивалентности:
Наблюдатель никаким образом не может определить, находится ли лаборатория, которую он занимает, в однородном гравитационном поле или в системе отсчета, которая ускоряется относительно инерциальный каркас.
Это привело к неоднозначности относительно того, что именно подразумевается под силой тяжести и весом . Шкалу ускоряющего лифта нельзя отличить от шкалы гравитационного поля.Таким образом, сила тяжести и вес стали существенно зависящими от системы координат величинами. Согласно общей теории относительности, гравитационная и инертная масса — это не разные свойства материи, а два аспекта фундаментального и единственного свойства материи — анимации вращающейся космической станции диаметром 50 метров. Источник: wikipedia.org (P.Fraundorf) Лицензия: CC BY-SA 4.0
В ситуациях, когда гравитация отсутствует, но выбранная система координат не инерциальна, а ускоряется наблюдателем, затем перегрузки и соответствующие ускорения ощущаемые наблюдателями в этих системах координат, вызваны механическими силами, которые противостоят их весу в таких системах.Самый реалистичный метод создания искусственной гравитации, например, на космической станции, можно имитировать во вращающемся космическом корабле. Предметы внутри будут подталкиваться к корпусу, и они будут иметь некоторый вес. Этот вес создается фиктивными силами или «силами инерции , », которые появляются во всех таких ускоренных системах координат. В отличие от реальной гравитации, которая тянется к центру планеты, центростремительная сила толкает к оси вращения.
Что такое том
Том — это базовая физическая величина . Объем является производной величиной и выражает трехмерный размер объекта . Объем часто определяется численно с использованием производной единицы СИ, кубических метров . Например, объем внутри сферы (то есть объем шара) получается равным V = 4 / 3πr ³ , где r — радиус сферы. Другой пример: объем куба равен стороне, умноженной на сторону, умноженную на сторону. Поскольку каждая сторона квадрата одинакова, это может быть просто длина одной стороны в кубе .
Если у квадрата одна сторона 3 метра, объем будет 3 метра умножить на 3 метра умножить на 3 метра, или 27 кубических метров.
См. Также: Объем теплоносителя в системе теплоносителя реактора
Объем атома и ядра
Структура вещества.
Атом состоит из небольшого, но массивного ядра , окруженного облаком быстро движущихся электронов . Ядро состоит из протонов и нейтронов . Типичные радиусы ядер составляют порядка 10 ⁻¹⁴ м.Предполагая сферическую форму, радиусы ядер можно рассчитать по следующей формуле:
r = r ₀. A ^1/3
, где r ₀ = 1,2 x 10 ^-15 m = 1,2 фм
Если мы используем это приближение, мы ожидаем, что объем ядра будет порядка 4 / 3πr ³ или 7,23 × 10 ⁻⁴⁵ m ³ для ядер водорода или 1721 × 10 ⁻⁴⁵ m ³ для ядер ²³⁸ U. Это объемы ядер и ядер атомов (протонов и нейтронов), в которых содержится около 99.95% массы атома.
См. Также: Является ли атом пустым пространством?
What is Density
Типичные плотности различных веществ при атмосферном давлении.
Плотность определяется как масса на единицу объема . Это интенсивное свойство , которое математически определяется как масса, разделенная на объем:
ρ = m / V
На словах плотность (ρ) вещества — это общая масса (m) этого вещества. деленное на общий объем (V), занимаемый этим веществом.Стандартная единица СИ составляет килограммов на кубический метр ( кг / м ³ ). Стандартная английская единица — фунтов массы на кубический фут ( фунт / фут ³ ). Плотность (ρ) вещества обратно пропорциональна его удельному объему (ν).
ρ = m / V = 1 / ρ
Удельный объем — это интенсивная переменная , тогда как объем — экстенсивная переменная. Стандартной единицей измерения удельного объема в системе СИ является кубический метр на килограмм (м ³ / кг).Стандартная единица английской системы — кубический фут на фунт массы (фут ³ / фунт).
Изменения плотности
Как правило, плотность может быть изменена путем изменения давления или температуры . Увеличение давления всегда увеличивает плотность материала . Влияние давления на плотности жидкостей, и твердых тел очень мало. С другой стороны, на плотность газов сильно влияет давление.Это выражается сжимаемостью . Сжимаемость — это мера относительного изменения объема жидкости или твердого вещества в ответ на изменение давления.
Влияние температуры на плотность жидкостей и твердых тел также очень важно. Большинство веществ расширяются при нагревании и сжимаются при охлаждении . Однако степень расширения или сжатия варьируется в зависимости от материала. Это явление известно как тепловое расширение .Изменение объема материала, который претерпевает изменение температуры, определяется следующим соотношением:
где ∆T — изменение температуры, V — исходный объем, ∆V — изменение объема и α _V — это коэффициент расширения объема .
Следует отметить, что из этого правила есть исключения. Например, вода отличается от большинства жидкостей тем, что становится менее плотной по мере замерзания . Он имеет максимальную плотность 3.98 ° C (1000 кг / м ³), тогда как плотность льда 917 кг / м ³. Он отличается примерно на 9%, и поэтому льдов плавает на жидкой воде
См. Также: Как плотность влияет на реактивность реактора
Самые плотные материалы на Земле
Поскольку нуклонов ( протонов и нейтронов ) составляют большую часть масса обычных атомов, плотность нормального вещества имеет тенденцию ограничиваться тем, насколько плотно мы можем упаковать эти нуклоны, и зависит от внутренней атомной структуры вещества.Самый плотный материал , найденный на Земле, — это металлический осмий , но его плотность бледнеет по сравнению с плотностями экзотических астрономических объектов, таких как белые карликовые звезды и нейтронные звезды .
Список наиболее плотных материалов:
Осмий — 22,6 x 10 ³ кг / м ³
Иридий — 22,4 x 10 ³ кг / м ³
Платина — 21,5 x 10 ³ кг / м ³
Рений — 21.0 x 10 ³ кг / м ³
Плутоний — 19,8 x 10 ³ кг / м ³
Золото — 19,3 x 10 ³ кг / м ³
Вольфрам — 19,3 x 10 ³ кг / м ³
Уран — 18,8 x 10 ³ кг / м ³
Тантал — 16,6 x 10 ³ кг / м ³
Ртуть — 13,6 x 10 ³ кг / м ³
Родий — 12,4 x 10 ³ кг / м ³
Торий — 11.7 x 10 ³ кг / м ³
Свинец — 11,3 x 10 ³ кг / м ³
Серебро — 10,5 x 10 ³ кг / м ³
Должен быть Было отмечено, что плутоний является искусственным изотопом и создается из урана в ядерных реакторах. Но на самом деле ученые обнаружили следы природного плутония.
Если мы включим антропогенные элементы, то самым плотным пока является Калий . Калий — химический элемент с символом Hs и атомным номером 108.Это синтетический элемент (впервые синтезированный в Хассе в Германии) и радиоактивный. Самый стабильный известный изотоп, ²⁶⁹ Hs , имеет период полураспада примерно 9,7 секунды. Его расчетная плотность 40,7 x 10 ³ кг / м ³ . Плотность калия является результатом его высокого атомного веса и значительного уменьшения ионных радиусов элементов ряда лантанидов, известных как лантаноид и сокращение актинида .
За плотностью калия следует Meitnerium (элемент 109, названный в честь физика Лиз Мейтнер), который имеет расчетную плотность 37,4 x 10 ³ кг / м ³ .
Плотность воды — удельный объем
Чистая вода имеет самую высокую плотность 1000 кг / м ³ при температуре 3,98 ^o C (39,2 ^o F). Вода отличается от большинства жидкостей тем, что становится менее плотной при замерзании . Он имеет максимальную плотность при 3,98 ° C (1000 кг / м ³), тогда как плотность льда составляет 917 кг / м ³. Он отличается примерно на 9% и поэтому плавает на жидкой воде. Следует отметить, что изменение плотности не является линейным с температурой, потому что объемный коэффициент теплового расширения воды не является постоянным во всем температурном диапазоне. Плотность воды (1 грамм на кубический сантиметр) изначально использовалась для определения грамма.Плотность (⍴) вещества обратно пропорциональна его удельному объему ().
ρ = m / V = 1/
Удельный объем () вещества — это общий объем (V) этого вещества, деленный на общую массу (m) этого вещества (объем на единицу массы). Он имеет единицы кубический метр на килограмм (³ м / кг).
Плотность тяжелой воды
Чистая тяжелая вода (D ₂ O) имеет плотность примерно на на 11% больше, чем вода , но в остальном физически и химически подобна.
Это различие вызвано тем, что ядро дейтерия вдвое тяжелее ядра водорода . Поскольку около 89% молекулярной массы воды приходится на один атом кислорода, а не на два атома водорода, масса молекулы тяжелой воды существенно не отличается от массы нормальной молекулы воды. Молярная масса воды M (H ₂ O) = 18,02, а молярная масса тяжелой воды M (D ₂ O) = 20,03 (каждое ядро дейтерия содержит один нейтрон в отличие от ядра водорода), поэтому тяжелая вода (D ₂ O) имеет плотность примерно на 11% больше (20.03 / 18.03 = 1.112).
Чистая тяжелая вода (D ₂ O) имеет максимальную плотность 1106 кг / м ³ при температуре 11,6 ^o C (52,9 ^или F). Кроме того, тяжелая вода отличается от большинства жидкостей тем, что становится менее плотной при замерзании . Его максимальная плотность составляет 11,6 ^o C (1106 кг / м ³), тогда как плотность твердого льда составляет 1017 кг / м ³.Следует отметить, что изменение плотности не является линейным с температурой, потому что объемный коэффициент теплового расширения воды не является постоянным во всем температурном диапазоне.
Плотность пара
Вода и пар являются обычными средами, потому что их свойства очень хорошо известны . Их свойства приведены в так называемых таблицах « Steam Tables » . В этих таблицах основные и ключевые свойства, такие как давление, температура, энтальпия, плотность , плотность и удельная теплоемкость, сведены в таблицу вдоль кривой парожидкостного насыщения в зависимости от температуры и давления.
Плотность (⍴) любого вещества обратно пропорциональна его удельному объему ().
ρ = m / V = 1/
Удельный объем () вещества — это общий объем (V) этого вещества, деленный на общую массу (м) этого вещества (объем на единицу массы). Он имеет единицы кубический метр на килограмм (³ м / кг).
Плотность стали
Плотность стали варьируется в зависимости от легирующих компонентов, но обычно составляет от 7,5 x 10 ³ кг / м ³ до 8 x 10 ³ кг / м ³.
Плотность циркония
Обычно цирконий имеет очень низкое поперечное сечение поглощения тепловых нейтронов, высокую твердость, пластичность и коррозионную стойкость. Одно из основных применений циркониевых сплавов — это ядерная технология в качестве оболочки тепловыделяющих элементов в ядерных реакторах из-за очень низкого поперечного сечения поглощения (в отличие от нержавеющей стали). Плотность типичного циркониевого сплава составляет около 6,6 x 10 ³ кг / м ³.
Плотность урана
Уран — это природный химический элемент с атомным номером 92, что означает, что в атомной структуре 92 протона и 92 электрона. Природный уран состоит в основном из изотопа ²³⁸ U (99,28%), поэтому атомная масса элемента урана близка к атомной массе изотопа ²³⁸ U (238,03u). Природный уран также состоит из двух других изотопов: ²³⁵ U (0,71%) и ²³⁴ U (0,0054%). Уран имеет самый высокий атомный вес среди исходных элементов. Металлический уран имеет очень высокую плотность 19,1 г / см ³ , более плотную, чем свинец (11,3 г / см ³), но немного менее плотную, чем вольфрам и золото (19.3 г / см ³).
Металлический уран — один из самых плотных материалов на Земле:
Осмий — 22,6 x 10 ³ кг / м ³
Иридий — 22,4 x 10 ³ кг / м ³
Платина — 21,5 x 10 ³ кг / м ³
Рений — 21,0 x 10 ³ кг / м ³
Плутоний — 19,8 x 10 ³ кг / м ³
Золото — 19,3 x 10 ³ кг / м ³
Вольфрам — 19.3 x 10 ³ кг / м ³
Уран — 18,8 x 10 ³ кг / м ³
Тантал — 16,6 x 10 ³ кг / м ³
Ртуть — 13,6 x 10 ³ кг / м ³
Родий — 12,4 x 10 ³ кг / м ³
Торий — 11,7 x 10 ³ кг / м ³
Свинец — 11,3 x 10 ³ кг / м ³
Серебро — 10,5 x 10 ³ кг / м ³
Но в большинстве LWR используется урановое топливо , которое находится в форме диоксида урана .Диоксид урана — черное полупроводниковое твердое вещество с очень низкой теплопроводностью. С другой стороны, диоксид урана имеет очень высокую температуру плавления и хорошо известное поведение.
Двуокись урана имеет значительно меньшую плотность, чем уран в металлической форме. Плотность диоксида урана составляет 10,97 г / см ³ , но это значение может изменяться в зависимости от степени выгорания топлива, поскольку при низком выгорании может происходить уплотнение окатышей, а при более высоком выгорании — набухание.
Плотность ядерной материи
Ядерная плотность — это плотность ядра атома.Это отношение массы к единице объема внутри ядра. Поскольку атомное ядро несет большую часть массы атома, а атомное ядро очень мало по сравнению со всем атомом, ядерная плотность очень высока.
Ядерная плотность для типичного ядра может быть приблизительно рассчитана по размеру ядра и его массе. Типичный ядерный радиус составляет порядка 10 ⁻¹⁴ м . Предполагая сферическую форму, радиусы ядер можно рассчитать по следующей формуле:
r = r ₀.A ^1/3
, где r ₀ = 1,2 x 10 ^-15 m = 1,2 фм
Например, природный уран состоит в основном из изотопа ²³⁸ U (99,28%), следовательно, атомный Масса элемента урана близка к атомной массе изотопа ²³⁸ U (238,03u). Его радиус этого ядра будет:
r = r ₀. A ^1/3 = 7,44 фм.
Если предположить, что он сферический, его объем будет:
V = 4πr ³/3 = 1.73 x 10 ^-42 м ³.
Обычное определение ядерной плотности дает ее плотность:
ρ _ядро = m / V = 238 x 1,66 x 10 ^-27 / (1,73 x 10 ^-42) = 2,3 x 10 ¹⁷ кг / м ³ .
Таким образом, плотность ядерного материала более чем в 2,10 ¹⁴ раз превышает плотность воды. Это огромная плотность. Описательный термин ядерная плотность также применяется к ситуациям, в которых наблюдаются такие же высокие плотности, например, внутри нейтронных звезд.Такие огромные плотности обнаруживаются также у нейтронных звезд.
Плотность нейтронной звезды
Самым плотным веществом на Земле является металлический осмий, но его плотность бледнеет по сравнению с плотностями экзотических астрономических объектов, таких как белые карлики и нейтронные звезды.
Нейтронная звезда — коллапсировавшее ядро большой звезды (обычно красного гиганта). Нейтронные звезды — самые маленькие и самые плотные звезды из известных, и они вращаются чрезвычайно быстро .Нейтронная звезда — это в основном гигантское атомное ядро диаметром около 11 км, состоящее в основном из нейтронов. Считается, что под огромным давлением коллапсирующих массивных звезд, превращающихся в сверхновую, электроны и протоны могут объединяться, образуя нейтроны посредством электронного захвата, высвобождая огромное количество нейтрино.
Они настолько плотные, что одна чайная ложка их материала имела бы массу более 5,5 × 10 ¹² кг. Предполагается, что они имеют плотности от 3,7 × 10 ¹⁷ до 6 × 10 ¹⁷ кг / м ³, что сравнимо с приблизительной плотностью ядра атома, равной 2.3 × 10 ¹⁷ кг / м ³.
Что такое давление
Давление — это мера силы , прилагаемой на единицу площади на границах вещества. Стандартная единица для давления в системе СИ — Ньютон на квадратный метр или паскаль (Па) . Математически:
p = F / A
, где
p — давление
F — нормальная сила
A — площадь границы
Паскаль определяется как сила 1Н, приложенная к единице площади.
Однако для большинства инженерных задач это довольно маленькая единица, поэтому удобно работать с кратными паскалям: кПа , бар и МПа .
1 МПа 10 ⁶ Н / м ²
1 бар 10 ⁵ Н / м ²
1 кПа 10 ³ Н / м ²
Обычно давление или сила, действующая на единицу площади на границах вещества, вызывается столкновениями молекул вещества с границами системы.Когда молекулы ударяются о стенки, они проявляют силы, которые пытаются вытолкнуть стенки наружу. Силы, возникающие в результате всех этих столкновений, вызывают давление , оказываемое системой на ее окружение. Давление как интенсивная переменная постоянно в замкнутой системе. На самом деле это актуально только в жидких или газообразных системах.
Шкалы давления — Единицы давления
Паскаль — Единицы давления
Как уже говорилось, единица измерения СИ для давления и напряжения — это паскаль .
1 паскаль 1 Н / м ² = 1 кг / (м.с ²)
Паскаль определяется как один ньютон на квадратный метр. Однако для большинства инженерных задач это довольно маленькая единица, поэтому удобно работать с кратными паскалям: кПа , бар и МПа .
1 МПа 10 ⁶ Н / м ²
1 бар 10 ⁵ Н / м ²
1 кПа 10 ³ Н / м ²
Единица измерения, называемая стандартной атмосферой ( атм ), определяется как:
Стандартная атмосфера приблизительно соответствует среднему давлению на уровне моря на 45 ° северной широты.Обратите внимание, что существует разница между стандартной атмосферой (атм) и технической атмосферой (атм).
Техническая атмосфера — внесистемная единица измерения давления, равная одному килограмму-силе на квадратный сантиметр.
См. Также: Фунт на квадратный дюйм — фунт / кв. Дюйм
См. Также: Бар — Единица давления
См. Также: Типичное давление в инженерии
Абсолютное и манометрическое давление
Давление, как описано выше, называется абсолютным давлением .Часто бывает важно различать абсолютное давление и манометрическое давление . В этой статье термин «давление» относится к абсолютному давлению, если явно не указано иное. Но в технике мы часто имеем дело с давлениями, которые на некоторых приборах измеряются и . Хотя в термодинамических соотношениях необходимо использовать абсолютное давление, устройства для измерения давления часто показывают разницу между абсолютным давлением в системе и абсолютным давлением атмосферы вне измерительного устройства.Они измеряют манометрическое давление .
Абсолютное давление. Когда давление измеряется относительно абсолютного вакуума, оно называется абсолютным давлением (psia). Абсолютные фунты на квадратный дюйм (psia) используются, чтобы прояснить, что давление относится к вакууму, а не к атмосферному давлению окружающей среды. Поскольку атмосферное давление на уровне моря составляет около 101,3 кПа (14,7 фунтов на квадратный дюйм), оно будет добавлено к любым показаниям давления, сделанным в воздухе на уровне моря.
Манометрическое давление. Когда давление измеряется относительно атмосферного давления (14,7 фунтов на квадратный дюйм), это называется манометрическим давлением (фунтов на квадратный дюйм). Термин «манометрическое давление» применяется, когда давление в системе превышает местное атмосферное давление, p _атм. Последняя шкала давления была разработана, потому что почти все манометры регистрируют ноль, когда они открыты для атмосферы. Манометрическое давление положительное, если оно выше атмосферного, и отрицательное, если оно ниже атмосферного.
p Калибр = p _{абсолютный} — p _{абсолютный; атм}
Атмосферное давление. Атмосферное давление — это давление в окружающем воздухе на поверхности земли или «близко» к ней. Атмосферное давление зависит от температуры и высоты над уровнем моря. Стандартное атмосферное давление приближается к среднему давлению на уровне моря на 45 ° северной широты. Стандартное атмосферное давление определяется на уровне моря 273 ^o K (0 ^o C) и составляет:
101325 Па
1.01325 бар
14,696 psi
760 мм рт. Ст.
760 торр
Отрицательное манометрическое давление — вакуумное давление. Когда местное атмосферное давление превышает давление в системе, используется термин вакуумное давление . Идеальный вакуум соответствовал бы абсолютному нулевому давлению. Конечно, возможно отрицательное манометрическое давление, но невозможно отрицательное абсолютное давление.Например, абсолютное давление 80 кПа может быть описано как манометрическое давление -21 кПа (то есть на 21 кПа ниже атмосферного давления 101 кПа).
p _вакуум = p _{абсолютный; атм} — p _{абсолютное}
Например, автомобильная шина, накачанная до 2,5 атм (36,75 фунт / кв. дюйм) выше местного атмосферного давления (скажем, 1 атм или 14,7 фунта / кв. 2.5 + 1 = 3,5 атм (36,75 + 14,7 = 51,45 фунтов на кв. Дюйм или 36,75 фунтов на кв. Дюйм).
С другой стороны, конденсационные паровые турбины (на атомных электростанциях) выпускают пар под давлением значительно ниже атмосферного (например, при 0,08 бар, 8 кПа или 1,16 фунт / кв. Дюйм абс.) И в частично конденсированном состоянии. В относительных единицах это отрицательное избыточное давление около — 0,92 бар, — 92 кПа или — 13,54 фунтов на кв. Дюйм.
Типичное давление
в технике — Примеры
паскаль (Па) как единица измерения давления широко используется во всем мире и в значительной степени заменила единицу фунтов на квадратный дюйм (psi), за исключением некоторых стран, где до сих пор используют имперскую систему измерения, включая США.Для большинства инженерных задач паскаль (Па) — довольно малая единица, поэтому удобно работать с кратными паскалям: кПа, МПа или бар. В следующем списке приведены несколько примеров:
Обычно большинство из атомных электростанций эксплуатируют многоступенчатых конденсационных паровых турбин . Эти турбины выпускают пар под давлением значительно ниже атмосферного (например, 0,08 бар, 8 кПа или 1,16 фунта на квадратный дюйм) и в частично конденсированном состоянии. В относительных единицах это отрицательное манометрическое давление около -0.92 бар, — 92 кПа или — 13,54 фунт / кв.
Стандартное атмосферное давление приближается к среднему давлению на уровне моря на 45 ° северной широты. Стандартное атмосферное давление определяется на уровне моря 273 ^o K (0 ^o C) и составляет:
101325 Па
1,01325 бар
14,696 фунт / кв. Дюйм
760 мм рт. Ст.
760 торр
Избыточное давление в шинах автомобиля составляет около 2.5 бар, 0,25 МПа или 36 фунтов на кв.
Жаротрубный котел паровоза: 150–250 фунтов на квадратный дюйм
Ступень высокого давления конденсационной паровой турбины на атомной электростанции работает в установившемся режиме с входными условиями 6 МПа (60 бар или 870 фунтов на кв. C, x = 1
Реактор с кипящей водой охлаждается и замедляется водой, как PWR, но при более низком давлении (например, 7 МПа, 70 бар или 1015 фунтов на кв. Дюйм), что позволяет воде кипеть внутри сосуд высокого давления, производящий пар, который запускает турбины.
Реакторы с водой под давлением охлаждаются и замедляются жидкой водой под высоким давлением (например, 16 МПа, 160 бар или 2320 фунтов на кв. Дюйм). При таком давлении вода закипает при температуре около 350 ° C (662 ° F), что обеспечивает запас по переохлаждению около 25 ° C.
Реактор со сверхкритической водой (SCWR) работает при сверхкритическом давлении . Термин сверхкритический в этом контексте относится к термодинамической критической точке воды (T _CR = 374 ° C; p _CR = 22.1 МПа)
Прямой впрыск топлива Common Rail: На дизельных двигателях он оснащен топливной рампой высокого давления (более 1000 бар, 100 МПа или 14500 фунтов на кв. Дюйм).
Что такое температура
В физике и в повседневной жизни температура — это объективное сравнительное измерение горячего или холодного на основе нашего осязания. Тело, которое кажется горячим, обычно имеет более высокую температуру, чем такое же тело, которое кажется холодным. Но это определение не из простых.Например, металлический стержень при комнатной температуре кажется холоднее пластикового просто потому, что металлы, как правило, лучше отводят тепло от кожи, чем пластмассы. Просто горячее может быть представлено абстрактно , и поэтому необходимо иметь объективный способ измерения температуры. Это одно из основных термодинамических свойств.
Тепловое равновесие
Нулевой закон термодинамики: Если две системы обе находятся в тепловом равновесии с третьей, то они находятся в тепловом равновесии друг с другом.
Особенно важным понятием является термодинамическое равновесие . В общем, когда два объекта приводятся в тепловой контакт , тепло будет течь между ними , пока не придут в состояние равновесия друг с другом. Когда разница температур действительно существует, тепло самопроизвольно перетекает от более теплой системы к более холодной системе . Передача тепла происходит за счет проводимости или теплового излучения .Когда поток тепла прекращается , говорят, что они достигают той же температуры . Тогда говорят, что они находятся в состоянии теплового равновесия .
Например, вы оставляете термометр в чашке кофе. По мере взаимодействия двух объектов термометр нагревается, и кофе немного остывает, пока они не придут в состояние теплового равновесия . Два объекта определяются как находящиеся в тепловом равновесии, если, когда они помещены в тепловой контакт, никакая чистая энергия не течет от одного к другому, и их температуры не изменяются .Мы можем постулировать:
Когда два объекта находятся в тепловом равновесии, их температуры равны.
Это предмет закона, который называется «нулевым законом термодинамики».
Нулевой закон термодинамики
Нулевой закон термодинамики: Если две системы обе находятся в тепловом равновесии с третьей, то они находятся в тепловом равновесии друг с другом.
Мы можем обнаружить важное свойство теплового равновесия , рассматривая три системы .A, B и C, что изначально не находятся в тепловом равновесии . Мы разделяем системы A и B адиабатической стенкой (идеальный изоляционный материал), но позволяем системе C взаимодействовать с обеими системами A и B. Мы ждем, пока будет достигнуто тепловое равновесие ; тогда каждый из A и B находится в тепловом равновесии с C. Но находятся ли они в тепловом равновесии друг с другом?
Согласно многим экспериментам , не будет чистого потока энергии между A и B .Это экспериментальное свидетельство следующего утверждения:
Если две системы обе находятся в тепловом равновесии с третьей, то они находятся в тепловом равновесии друг с другом.
Это утверждение известно как нулевой закон термодинамики . У него такое необычное название, потому что только после того, как были разработаны первый и второй законы термодинамики, ученые поняли, что этот очевидный постулат необходимо изложить в первую очередь.
Этот закон обеспечивает определение и метод для , определяющий температуры , возможно, наиболее важное интенсивное свойство системы при решении задач преобразования тепловой энергии. Температура — это свойство системы, которое определяет, будет ли система находиться в тепловом равновесии с другими системами. Когда две системы находятся в тепловом равновесии, их температуры по определению равны, и между ними не будет передаваться полезная тепловая энергия.Таким образом, важность нулевого закона состоит в том, что он позволяет правильно определять температуру.
Температура — очень важная характеристика материи. Многие свойства вещества изменяются с температурой . Длина металлического стержня, давление пара в котле, способность провода проводить электрический ток и цвет очень горячего светящегося объекта. Все эти зависят от температуры .
Например, большинство материалов расширяются при повышении температуры.Это свойство очень важно во всей науке и технике, даже в ядерной технике. Термодинамический КПД электростанций изменяется в зависимости от температуры пара на входе или даже от температуры наружного воздуха. При более высоких температурах твердые тела, такие как сталь, светятся оранжевым или даже белым в зависимости от температуры. Белый свет обычной лампы накаливания исходит от очень горячей вольфрамовой проволоки. Видно, что температура является одной из фундаментальных характеристик, описывающих материю и влияющих на ее поведение.
Кинетическая температура
Кинетическая теория газов дает микроскопическое объяснение температуры. Он основан на том факте, что во время упругого столкновения между молекулой с высокой кинетической энергией и молекулой с низкой кинетической энергией часть энергии передается молекуле с более низкой кинетической энергией. Температура , следовательно, связана с кинетической энергией молекул материала. Поскольку это соотношение довольно сложное, о нем мы поговорим позже.
Как температура влияет на реактивность активной зоны
В действующих энергетических реакторах популяция нейтронов всегда достаточно велика для выработки тепла. Фактически, основное назначение энергетических реакторов — выработка большого количества тепла . Это вызывает изменение температуры системы, а также изменение плотности материала (из-за теплового расширения ).
Поскольку макроскопические сечения пропорциональны плотностям и температурам, спектр потока нейтронов зависит также от плотности замедлителя, эти изменения, в свою очередь, приведут к некоторым изменениям реактивности.Эти изменения реактивности обычно называют обратной связью реактивности и характеризуются коэффициентами реактивности . Это очень важная область конструкции реактора, поскольку обратная связь по реактивности влияет на стабильность реактора . Например, конструкция реактора должна гарантировать, что при всех рабочих условиях обратная связь по температуре будет отрицательной .
См. Также: Температурный коэффициент замедлителя
См. Также: Коэффициент Доплера
Температурные шкалы
При использовании термометра необходимо нанести на стенку трубки шкалу с цифрами.Мы должны определить шкалу температур . Температурная шкала , , , — это способ измерения температуры относительно начальной точки (0 или ноль) и единицы измерения .
Эти числа произвольны, и исторически использовалось много разных схем. Например, это было сделано путем определения некоторых физических явлений при заданных температурах, таких как точки замерзания , и точек кипения воды , и определения их как 0 и 100 соответственно.
Существует несколько шкал и единиц измерения температуры. Наиболее распространены:
Цельсия (обозначается ° C),
Фаренгейта (обозначается ° F),
Кельвина (обозначается K; особенно в науке).
Шкала Фаренгейта
Шкала Фаренгейта основана на двух точках: температуре раствора рассола, равной 0 ° F, и средней температуре человеческого тела, равной 100 ° F.
Шкала Цельсия и шкала Фаренгейта основаны на спецификации количества приращений между точкой замерзания и точкой кипения воды при стандартном атмосферном давлении.Шкала Цельсия имеет 100 единиц между этими точками, а шкала по Фаренгейту имеет 180 единиц , где каждая единица представляет 1 ° C или 1 ° F соответственно. Нулевые точки на шкалах произвольные.
Шкала Фаренгейта основана на двух точках:
Нижняя определяющая точка, 0 ° F , была установлена как температура раствора рассола , сделанного из равных частей льда и соли.
Верхняя определяющая точка, 96 ° F , была установлена как , средняя температура человеческого тела (96 ° F, около 2.На 6 ° F меньше современного значения из-за более позднего переопределения шкалы)
Разница в высоте между двумя точками затем будет отмечена в 180 делениях , где каждое деление представляет 1 ° F. Шкала сегодня обычно определяется двумя фиксированными точками: температура, при которой вода замерзает в лед, определяется как 32 ° F, а точка кипения воды определяется как 212 ° F.
Преобразование температуры — Фаренгейта — Цельсия
Чтобы преобразовать температуру Фаренгейта в температуру Цельсия , мы должны вычесть 32 градуса из показания Фаренгейта, чтобы добраться до нулевой точки по шкале Цельсия, а затем отрегулируйте для различных степеней размера.Соотношение размеров градусов составляет 5/9 , так что соотношение между шкалами представлено следующими уравнениями:
° F = 32,0 + (9/5) ° C
° C = (° F — 32,0) (5/9)
Шкала Цельсия
Температурная шкала Цельсия основана на двух точках: точка кипения воды, равная 100 ° C, и точка замерзания воды, равная 0 ° C.
Около 20 лет После того, как Фаренгейт предложил свою температурную шкалу для термометра, шведский профессор Андерс Цельсий определил лучшую шкалу для измерения температуры.Он предложил использовать точку кипения воды как 100 ° C и точку замерзания воды как 0 ° C . В качестве эталонного материала была выбрана вода, потому что она всегда была доступна в большинстве лабораторий по всему миру.
Температурная шкала Цельсия также называется температурной шкалой Цельсия из-за интервала 100 градусов между определенными точками. Температура по Цельсию для состояния более холодного, чем замерзающая вода, является отрицательным числом.Шкала Цельсия используется как в повседневной жизни, так и в науке и промышленности почти во всем мире.
Абсолютный ноль , самая низкая возможная температура, определяется как точно равная 0 K и −273,15 ° C. Температура тройной точки воды определена как точно 273,16 K и 0,01 ° C. Это определение фиксирует величину как градуса Цельсия, так и кельвина как ровно 1 часть из 273,16 разницы между абсолютным нулем и тройной точкой воды.
Следует добавить, по международному соглашению единица «градус Цельсия» и шкала Цельсия в настоящее время определяются двумя разными точками: абсолютный ноль и тройная точка воды (вместо точек кипения и замерзания). Это определение также точно связывает шкалу Цельсия со шкалой Кельвина, которая определяет базовую единицу измерения термодинамической температуры в системе СИ.
Преобразование температуры — Фаренгейта — Цельсия
Чтобы преобразовать температуру Фаренгейта в температуру Цельсия , мы должны вычесть 32 градуса из показания Фаренгейта, чтобы добраться до нулевой точки по шкале Цельсия, а затем отрегулируйте для различных степеней размера.Соотношение размеров градусов составляет 5/9 , так что соотношение между шкалами представлено следующими уравнениями:
° F = 32,0 + (9/5) ° C
° C = ( ° F — 32,0) (5/9)
Шкала Кельвина
Температурная шкала Кельвина была определена на основе шкалы Цельсия, но с начальной точкой на абсолютном нуле.
Шкала температуры Кельвина является базовой единицей измерения термодинамической температуры в Международной системе измерения (СИ).Шкала Кельвина была определена на основе шкалы Цельсия, но с начальной точкой абсолютный ноль . Температуры по шкале Кельвина на 273 градуса меньше, чем по шкале Цельсия. Кельвин определяется как часть 1⁄273,16 термодинамической температуры тройной точки воды. По международному соглашению тройной точке воды присвоено значение 273,16 K (0,01 ° C; 32,02 ° F) и парциальное давление пара 611.66 паскалей (6,1166 мбар; 0,0060366 атм) . Другими словами, она определяется так, что тройная точка воды равна точно 273,16 К.
Обратите внимание, что единица измерения абсолютной шкалы — Кельвины, а не градусы Кельвина. Он был назван в честь лорда Кельвина, который внес большой вклад в развитие измерения температуры и термодинамики.
Шкала абсолютных температур , соответствующая шкале Цельсия, называется шкалой Кельвина (К), а абсолютная шкала, соответствующая шкале Фаренгейта, называется шкалой Ренкина (R).Нулевые точки на обеих абсолютных шкалах представляют одно и то же физическое состояние. Соотношения между абсолютной и относительной шкалами температуры показаны в следующих уравнениях.
Кельвина — Цельсия
K = ° C + 273,15
° C = K — 273,15
Ренкина — Фаренгейта
R = ° F + 460
° F = R — 460
Абсолютный ноль
Такая шкала имеет нулевую точку .Самая низкая теоретическая температура называется абсолютным нулем , при которой тепловое движение атомов и молекул достигает своего минимума. Это состояние, при котором энтальпия и энтропия охлажденного идеального газа достигают минимального значения, принимаемого равным 0. Классически , это было бы состояние неподвижности , но квантовая неопределенность диктует, что частицы все еще обладают конечная энергия нулевой точки . Абсолютный ноль обозначается как 0 K по шкале Кельвина, −273.15 ° C по шкале Цельсия и −459,67 ° F по шкале Фаренгейта.
Абсолютный ноль и третий закон термодинамики
Третий закон термодинамики гласит:
Энтропия системы приближается к постоянному значению, когда температура приближается к абсолютному нулю.
Основываясь на эмпирических данных, этот закон гласит, что энтропия чистого кристаллического вещества равна нулю при абсолютном нуле температуры, 0 К, и что невозможно с помощью какого-либо процесса, независимо от его идеализации, снизить температуру система к абсолютному нулю за конечное число шагов.Это позволяет нам определить нулевую точку для тепловой энергии тела.
Что такое измерение давления
Учебное пособие по основным понятиям механики жидкости.
Дэвид Хили, разработка систем и приложений, сектор полупроводниковой продукции Motorola, подразделение сенсорной продукции
Что такое давление жидкости?
Давление жидкости можно определить как меру силы на единицу площади, оказываемой жидкостью, действующей перпендикулярно любой поверхности, с которой она контактирует (примечание: «жидкость» может быть как газом, так и жидкостью.Жидкость и жидкость не синонимы.). Стандартная единица измерения давления в системе СИ — Паскаль (Па), что эквивалентно одному Ньютону на квадратный метр (Н / м 2), или Килопаскаль (кПа), где 1 кПа = 1000 Па. В английской системе давление обычно выражается в фунтах на квадратный дюйм (psi). Давление может быть выражено во многих различных единицах, включая высоту столба жидкости. В таблице ниже перечислены наиболее часто используемые единицы измерения давления и их преобразование.
Рисунок 1.Таблица преобразования для общих единиц давления
Измерения давления можно разделить на три различные категории: абсолютное давление, избыточное давление и дифференциальное давление . Абсолютное давление относится к абсолютному значению силы на единицу площади, оказываемой жидкостью на поверхность. Следовательно, абсолютное давление — это разница между давлением в данной точке жидкости и абсолютным нулем давления или абсолютным вакуумом. Избыточное давление — это измерение разницы между абсолютным давлением и местным атмосферным давлением. Местное атмосферное давление может меняться в зависимости от температуры окружающей среды, высоты над уровнем моря и местных погодных условий. Стандартное атмосферное давление в США на уровне моря и температуре 59 ° F (20 ° C) составляет 14,696 фунтов на квадратный дюйм (psia) или 101,325 кПа (абс.). При обсуждении измерения давления очень важно указать, какая система отсчета используется.
В английской системе единиц измерение давления относительно эталона осуществляется путем определения давления в фунтах на квадратный дюйм абсолютного (psia) или фунтах на квадратный дюйм манометра (psig). Для других единиц измерения важно указать манометрические или абсолютные. Аббревиатура «абс» означает абсолютное измерение. Избыточное давление по условию всегда положительное. «Отрицательное» избыточное давление определяется как вакуум. Вакуум — это величина, на которую местное атмосферное давление превышает абсолютное давление.Идеальный вакуум — это нулевое абсолютное давление. На рисунке 2 показано соотношение между абсолютным, избыточным давлением и вакуумом.
Дифференциальное давление , как следует из названия, представляет собой математическую разницу между двумя измеренными значениями давления. Этот тип измерения давления обычно используется для определения падения давления в жидкостной системе. Поскольку перепад давления является мерой одного давления по отношению к другому, указывать эталонное давление необязательно. Для английской системы единиц это может быть просто фунт / кв. Дюйм, а для системы СИ — кПа.
Рисунок 2. Взаимосвязь между давлением и периодом
В дополнение к трем типам измерения давления существуют различные типы жидкостных систем и давления жидкости. Есть два типа жидкостных систем; статические системы и динамические системы. Как следует из названий, статическая система — это система, в которой жидкость находится в состоянии покоя, а динамическая система — это система, в которой жидкость движется.
Системы статического давления
Давление, измеренное в статической системе, является статическим давлением.В системе давления, показанной на рисунке 3, однородная статическая жидкость непрерывно распределяется, причем давление изменяется только с вертикальным расстоянием. Давление одинаково во всех точках в одной и той же горизонтальной плоскости в жидкости и не зависит от формы контейнера. Давление увеличивается с глубиной в жидкости и действует одинаково во всех направлениях. Увеличение давления по мере увеличения глубины, по сути, является эффектом веса жидкости над заданной глубиной.
Рисунок 3: Система непрерывной подачи жидкости
На рисунке 4 показаны две емкости с одной и той же жидкостью, подверженные одинаковому внешнему давлению — P .На одинаковой глубине внутри любого резервуара давление будет одинаковым. Обратите внимание, что стороны большого резервуара не вертикальны. Давление зависит только от глубины и не имеет никакого отношения к форме контейнера. Если рабочая текучая среда представляет собой газ, увеличение давления в текучей среде из-за высоты текучей среды в большинстве случаев незначительно, поскольку плотность и, следовательно, вес текучей среды намного меньше давления, прикладываемого к системе. Однако это может не соответствовать действительности, если система достаточно велика или давление достаточно низкое.В одном примере рассматривается изменение атмосферного давления с высотой. На уровне моря стандартное атмосферное давление в США составляет 14,696 фунтов на квадратный дюйм (101,325 кПа). На высоте 10 000 футов (3048 м) над уровнем моря стандартное атмосферное давление в США составляет 10,106 фунтов на квадратный дюйм (69,698 кПа), а на высоте 30 000 футов (9144 м) стандартное атмосферное давление в США составляет 30,101 кПа (4,365 фунтов на квадратный дюйм).
Рисунок 4: Измерение давления на глубине в жидкости
Давление в статической жидкости можно легко рассчитать, если известна ее плотность.Абсолютное давление в жидкости на глубине H определяется как:
P абс = P + (r x g x H)
Где:
P абс — абсолютное давление на глубине Н.
P — внешнее давление в верхней части жидкости. Для большинства открытых систем это будет атмосферное давление.
r — плотность жидкости.
g — ускорение свободного падения (g = 32,174 фут / сек 2 (9,81 м / сек 2)).
H — глубина, на которой требуется давление.
Системы динамического давления
Системы динамического давления более сложны, чем статические системы, и их может быть труднее измерить. В динамической системе давление обычно определяется с помощью трех разных терминов. Первое давление, которое мы можем измерить, — это статическое давление . Статическое давление не зависит от движения или потока жидкости и, как и в статической системе, действует одинаково во всех направлениях. Второй тип давления называется динамическим давлением .Этот член давления связан со скоростью или потоком жидкости. Третье давление — , полное давление — .
и это просто статическое давление плюс динамическое давление.
Установившиеся динамические системы
Необходимо соблюдать осторожность при измерении давления в динамической системе. Для динамической системы в стационарных условиях точное статическое давление может быть измерено путем врезания в поток жидкости перпендикулярно потоку жидкости. Для динамической системы стационарные условия определяются как отсутствие изменения условий потока в системе: давления, скорости потока и т. Д.
На рисунке 5 показана динамическая система с жидкостью, протекающей по трубе или воздуховоду. В этом примере отвод статического давления расположен в стенке воздуховода в точке А. Трубка, введенная в поток, называется трубкой Пито. Трубка Пито измеряет общее давление в точке B в системе. Общее давление, измеренное в этой точке, называется давлением торможения. Давление торможения — это величина, полученная, когда текущая жидкость замедляется до нулевой скорости в изэнтропическом (без трения) процессе.Этот процесс преобразует всю энергию текущей жидкости в давление, которое можно измерить. Застой или полное давление — это статическое давление плюс динамическое давление. Очень сложно точно измерить динамическое давление. Когда требуется измерение динамического давления, общее и статическое давления измеряются, а затем вычитаются для получения динамического давления. Динамическое давление можно использовать для определения скорости жидкости и расхода в динамических системах.
Рисунок 5.Статические и общие измерения давления в динамической жидкостной системе.
При измерении давления в динамической системе необходимо следить за точностью. Для измерения статического давления место отвода давления следует выбирать так, чтобы на измерение не влиял поток жидкости. Обычно отводы располагаются перпендикулярно полю потока. На рисунке 5 отвод статического давления в точке A находится в стенке воздуховода и перпендикулярен полю потока. На рисунках 6a и 6c статические отводы (точка A) в датчиках давления также перпендикулярны полю потока.Эти примеры показывают наиболее распространенный тип отводов статического давления, однако существует множество различных вариантов отводов статического давления.
Для измерения общего давления или давления торможения важно, чтобы трубка Пито или ударная трубка была выровнена параллельно полю потока, а конец трубки был направлен прямо в поток. На рисунках 6b и 6c трубка Пито выровнена параллельно потоку, причем отверстие трубки направлено прямо в поток. Хотя статическое давление не зависит от направления, динамическое давление является векторной величиной, которая зависит как от величины, так и от направления для общего измеренного значения.Если трубка Пито не совмещена с потоком, точность измерения общего давления может пострадать. Кроме того, для точных измерений давления отверстия для отвода давления и зонды должны быть гладкими и без заусенцев или препятствий, которые могут вызвать нарушения потока.
Рисунок 6. Типы датчиков давления
Также необходимо тщательно выбирать расположение отводов давления и датчиков, статических и общих. Следует избегать любого места в системе, где поле потока может быть нарушено, как вверх по потоку, так и после него.Эти места включают любые препятствия или изменения, такие как клапаны, колена, разделители потока, насосы, вентиляторы и т. Д. Чтобы повысить точность измерения давления в динамической системе, допускайте, чтобы за любым изменением или препятствием было не менее 10 диаметров трубы / воздуховода и минимум 2 диаметра трубы / воздуховода перед. Кроме того, диаметр трубы / воздуховода должен быть намного больше диаметра трубки Пито. Диаметр трубы / воздуховода должен быть как минимум в 30 раз больше диаметра трубки Пито. Выпрямители потока также могут использоваться для минимизации любых изменений направления потока.Кроме того, при использовании трубки Пито рекомендуется, чтобы отвод статического давления был выровнен в той же плоскости, что и отвод общего давления. На трубке Пито-статик предполагается, что разница в положении незначительна.
Проточные трубы и воздуховоды приведут к неоднородному полю скорости и полю динамического давления. На стенке любого канала или трубы существует граница, препятствующая скольжению из-за трения. Это означает, что у самой стенки скорость жидкости равна нулю. На рис. 5 показано мнимое распределение скорости в воздуховоде.Форма распределения будет зависеть от условий жидкости, потока в системе и давления. Чтобы точно определить среднее динамическое давление в секции воздуховода, необходимо снять серию показаний общего давления в воздуховоде. Эти измерения давления следует проводить при разных радиусах и положениях часов.
поперек поперечного сечения круглого воздуховода или в местах различной ширины и высоты для прямоугольного воздуховода. После того, как эта характеристика была выполнена для воздуховода, можно легко провести корреляцию между измерением общего давления в центре воздуховода относительно среднего общего давления в воздуховоде.Этот метод также используется для определения профиля скорости в воздуховоде.
Переходные системы
Переходные системы — это системы с изменяющимися условиями, такими как давление, скорость потока и т. Д. Труднее всего получить точные измерения в переходных системах. Если система измерения, используемая для измерения давления, имеет более быстрое время отклика, чем скорость изменения в системе, то систему можно рассматривать как квазистационарную. То есть измерения будут примерно такими же точными, как и измерения в стационарной системе.Если предполагается, что измерение системы является моментальным снимком того, что происходит в системе, тогда вы хотите иметь возможность делать снимок быстрее, чем скорость изменения в системе, иначе изображение будет размытым. Другими словами, результаты измерений не будут точными.
В системе измерения давления есть два фактора, которые определяют общий отклик измерения: (1) отклик элемента преобразователя, который измеряет давление, и (2) отклик границы раздела между преобразователем и системой давления (т.е.e жидкость, передающая давление, и соединительная трубка). Для датчиков давления Motorola второй фактор обычно определяет общую частотную характеристику системы измерения давления. Подавляющее большинство систем давления, требующих измерений сегодня, являются квазистационарными системами, в которых системные условия меняются относительно медленно по сравнению со скоростью отклика измерительной системы, или изменение происходит мгновенно, а затем стабилизируется.
Два примера переходных систем включают стиральные машины и вентиляционные каналы в зданиях.В стиральной машине высота воды в баке измеряется косвенно путем измерения давления на дне бака. Когда ванна наполняется, давление меняется. Скорость наполнения бака и изменения давления намного ниже, чем скорость отклика измерительной системы. В вентиляционном канале давление изменяется при открытии и закрытии регистров воздуховода, регулируя движение воздуха внутри здания. По мере того, как открываются и закрываются все больше регистров, давление в системе изменяется.Изменение давления происходит практически мгновенно. В этом случае изменения давления, по сути, являются постепенными, и поэтому их легко измерить точно, за исключением момента изменения. Для большинства промышленных и строительных приложений запаздывание системы измерения давления незначительно. По мере того, как система управления или измерения становится более точной, необходимо учитывать частотную характеристику системы измерения.
Заключение
В этой статье рассмотрены различные типы давлений и простым языком объяснено, как подключиться к системе для измерения этого давления.Но как выбрать подходящие инструменты?
Существует множество типов систем измерения давления, от простых жидкостных трубчатых манометров до датчиков с трубкой Бурдона и пьезоэлектрических преобразователей на основе кремния. Сегодня, когда электронные системы управления и измерения заменяют механические системы, кремниевые преобразователи давления и сенсоры становятся предпочтительными датчиками. Кремниевые микромашинные датчики обеспечивают очень высокую точность при очень низкой стоимости и обеспечивают интерфейс между механическим миром и электрической системой.С кремниевыми датчиками также возможны различные уровни интеграции, начиная с базового некомпенсированного, некалиброванного датчика давления и заканчивая полностью интегрированными датчиками давления с температурной компенсацией, калибровкой и сигнализацией.
В конце концов, тот, который вы выберете, будет зависеть от того, что вы пытаетесь измерить. Надеюсь, это базовое руководство по механике жидкости и измерению давления поможет сделать этот выбор немного проще.
Дэвид Хили, Разработка систем и приложений, Сектор полупроводниковой продукции Motorola, Отдел сенсорной продукции, П.O. Box 20912, Phoenix, AZ 85036, телефон: (800) 521-6274.
Калькулятор программы преобразования давления и закон идеального газа — фунт / кв. Дюйм в бар в атм.
Этот калькулятор преобразования метрической системы для давления может использоваться для преобразования:
Используйте этот калькулятор преобразования для преобразования американских / британских единиц в метрические единицы (СИ).
Определение давления:
Давление ( p) — производная величина с собственным именем.Единица измерения — Паскаль (Па), также известная как Н / м ². в СИ это будет кг · м ^-1 · с ^-2 (кг / м · с ²).
Источник: http://www.nmi.nl/english/about_metrology/quantities_and_units/some_important_dehibited_units_with_own.htm
Источник: http://physics.nist.gov/cuu/Units/current.html

История:

Единицей измерения давления раньше был торр, также известный как мм рт. Ст. (Миллиметр ртутного столба). В стеклянную трубку поместили немного ртути.Если давление меняется, уровень ртути в трубке меняется вместе с ним. Причина использования ртути заключается в том, что ртуть имеет большое тепловое расширение и в основном однородное. Ртуть также не прилипает к стеклу. Было откалибровано, что на уровне моря высота ртути составляла 760 мм. На уровне моря давление также определяется как 1 атмосфера, поэтому 1 атмосфера равна 760 торр. Если вы измеряете давление в паскалях на уровне моря, вы найдете 101325 Па. Это также равно одной атмосфере.

Связь между температурой, давлением и объемом (закон идеального газа):

Давление газа связано с температурой и объемом. Если объем постоянный, а температура увеличивается, давление также увеличивается. Это потому, что молекулы получают больше энергии и движутся быстрее.

Соотношение задается следующим образом:

p * V = c * T:

* = *

p in Pa
V in m ³
T в K
c — постоянная величина, пропорциональная количеству молекул газа

Эта формула называется законом идеального газа.Это справедливо, если температура (в градусах Кельвина) по крайней мере на 50% выше, чем температура в критической точке, а давление не превышает критического давления. Эти условия часто выполняются, например, для воздуха при атмосферном давлении и стандартной температуре.

Константа c равна количеству газа в молях, умноженному на газовую постоянную:

c = n * R

R = 8,3 1 Дж моль ^-1 K ^-1

Lenntech BV не несет ответственности за ошибки программирования или расчетов на этом листе.Не стесняйтесь обращаться к нам за любыми отзывами.

Что такое давление — специалист по водным ресурсам разбирается в этом

Что такое давление? Для тех из нас, кто занимается водными ресурсами, это очевидно из нашей повседневной работы и опыта. Но есть некоторые нюансы и подробности о давлении, которые важно понимать.

В этом посте я расскажу об основных понятиях давления, в том числе о некоторых простых способах понимания давления и различных единицах давления.Я также расскажу о некоторых более сложных понятиях, таких как абсолютное давление, манометрическое давление, отрицательное давление и давление пара. Закончим пост веселым и интересным мысленным экспериментом.

Основные понятия давления

Давление — это просто количество силы, прилагаемой к единице площади. Общее определение давления из Википедии — это сила, приложенная перпендикулярно к поверхности объекта на единицу площади, по которой эта сила распределяется. Вот очень хорошее и простое объяснение общей концепции давления.В механике жидкости давление действует во всех направлениях и существует во всех точках жидкости из-за природы жидкости. Молекулы жидкости находятся в постоянном движении во всех направлениях.

Давление в жидкости

Давление в жидкости зависит от глубины жидкости, плотности жидкости и ускорения свободного падения. Давление имеет единицы силы на единицу площади.

В английской системе это означает такие единицы, как фунты на квадратный дюйм (psi).В метрической системе и единицах СИ это означает ньютоны на квадратный метр, также известный как паскаль. Ньютон — это единица силы в метрической системе, подобно тому, как фунт является единицей силы в английской системе.

Расчет давления воды

Единицы измерения давления позволяют легко представить себе давление в водяном столбе. Представьте, что мы хотели узнать давление на глубине 1 фута под водой. Чтобы вычислить давление, нам просто нужно определить силу (вес) воды, действующую на единицу площади (один квадратный дюйм) внизу.Вода имеет плотность 62,4 фунта на кубический фут. Это означает, что если бы у нас был куб воды объемом один кубический фут, вода имела бы вес 62,4 фунта. Площадь нижней поверхности этого куба воды составляет 12 дюймов на 12 дюймов = 144 квадратных дюйма. Следовательно, давление на дне куба воды составляет 62,4 фунта / 144 квадратных дюйма = 0,433 фунта на квадратный дюйм (psi).

Поскольку давление действует во всех направлениях, нам не нужна точная форма куба, чтобы оказывать давление 0,433 фунта на квадратный дюйм — вода любой формы или объема на глубине 1 фута будет выделять 0.433 фунтов на квадратный дюйм внизу, как описано в этой статье. Этот расчет показывает основу для коэффициентов преобразования между глубиной воды и давлением: 1 фут глубины воды = 0,433 фунта на квадратный дюйм или 1 фунт на квадратный дюйм = 2,307 фута глубины воды.

Абсолютное и избыточное давление

Когда большинство из нас думает о давлении, мы думаем о манометрическом давлении. Избыточное давление — это эталонное давление (относительно атмосферного давления), которое используется для удобства, поскольку мы постоянно работаем в окружающих атмосферных условиях.

Абсолютное давление — это давление относительно полного вакуума. Космическое пространство, хотя и не полный вакуум, — хорошее место, чтобы представить, где давление будет близко к абсолютному нулю и где имеет смысл измерять давление в абсолютной шкале.

В Википедии есть хорошее определение этих терминов:

Абсолютное давление отсчитывается от нуля относительно абсолютного вакуума с использованием абсолютной шкалы, поэтому оно равно манометрическому давлению плюс атмосферное давление.
Избыточное давление отсчитывается от давления окружающего воздуха, поэтому оно равно абсолютному давлению минус атмосферное давление.

Манометрическое давление — это, очевидно, давление, которое мы измеряем, когда помещаем манометр в жидкость, отсюда и название. Это так, потому что единицы на шкале манометра были откалиброваны, чтобы отображать давление относительно атмосферного давления. В приведенном выше примере, где мы вычислили давление на дне 1 фута воды, давление, которое мы вычислили, равно нулю.433 фунта на квадратный дюйм было избыточным давлением.

Иногда к единицам измерения добавляется буква «g» в нижнем регистре, чтобы указать, что это манометрическое давление, например 0,433 фунта на квадратный дюйм. Вы можете увидеть это на планах по природному газу, которые содержат метки для давления в трубе, например, «100 фунтов на кв. Дюйм».

Атмосферное давление

Атмосферное давление незначительно меняется в зависимости от погоды и высоты над уровнем моря, но обычно составляет около 14,7 фунтов на квадратный дюйм (фунт / кв. Дюйм) на уровне моря. Это означает, что мы можем думать об атмосферном давлении как о весе (силе) воздуха, стоящего над нами в колонне с площадью поперечного сечения в один квадратный дюйм.Этот столб воздуха начнется с земли и простирается до космоса и будет содержать воздух весом 14,7 фунта. В приведенном выше примере манометрическое давление составляло 0,433 фунта на квадратный дюйм, а абсолютное давление — 0,433 фунта на квадратный дюйм (манометрическое) + 14,7 фунта на квадратный дюйм (атмосферное) = 15,133 фунта на квадратный дюйм.

Иногда можно встретить единицу давления, называемую «атмосферой». Одна атмосфера равна 14,7 фунтов на квадратный дюйм, или типичному атмосферному давлению на уровне моря. Эта единица измерения также известна как эталонное или стандартное давление и обычно используется в таких приложениях, как подводное плавание с аквалангом.Например, давление в 3 атмосферы — это просто давление, которое в 3 раза превышает атмосферное давление, или 14,7 фунтов на квадратный дюйм x 3 = 44,1 фунтов на квадратный дюйм.

У большинства людей не было бы хорошего интуитивного понимания этого давления, если бы вы сказали им, что они будут нырять с аквалангом до давления 44,1 фунта на квадратный дюйм, но давление в 3 атмосферы понять гораздо легче. Также интересно отметить, что одна атмосфера равна примерно 34 футам воды. (14,7 фунтов на квадратный дюйм x 2,307 футов / фунтов на квадратный дюйм). Это означает, что по мере погружения давление увеличивается на одну атмосферу на каждые 34 фута глубины, на которую вы погружаетесь.

Отрицательное давление

После приведенных выше определений абсолютного давления и манометрического давления должно стать очевидным, что на самом деле не существует такого понятия, как «отрицательное давление» на абсолютной основе. Самое низкое абсолютное давление, которое мы могли измерить, равно нулю в полном вакууме. Однако по шкале манометрического давления можно измерить отрицательное давление.

Важно помнить, что это не действительное отрицательное давление, это отрицательное давление относительно атмосферного.Например, манометрическое давление -1 фунт на квадратный дюйм на самом деле указывает на то, что давление на один фунт на квадратный дюйм ниже атмосферного давления, что составляет 13,7 фунта на квадратный дюйм абсолютного давления. Отрицательное манометрическое давление иногда называют вакуумным давлением, потому что оно создает вакуум относительно атмосферы. Обратите внимание, что самое низкое отрицательное манометрическое давление, которое можно было измерить, составляет -14,7 фунтов на квадратный дюйм, потому что в этой точке мы достигли полного вакуума при нулевом абсолютном давлении и не можем опускаться ниже.

Давление пара

Давление пара — это давление, при котором жидкость становится паром при определенной температуре.Это может показаться странным, но давление пара (или точка кипения) воды варьируется в зависимости от температуры. Например, все мы знаем, что вода кипит при 212 градусах по Фаренгейту. Тогда можно было бы сказать, что давление водяного пара при 212 градусах Фаренгейта составляет 14,7 фунтов на квадратный дюйм (атмосферное давление, абсолютная шкала).

При температуре 70 градусов по Фаренгейту давление пара воды составляет около 0,2 фунта на квадратный дюйм (абсолютное давление). Это означает, что мы можем вскипятить воду при комнатной температуре, снизив давление до 0.2 фунта на квадратный дюйм (манометрическое давление -14,5 фунта на квадратный дюйм)

Кипячение воды при температуре 70 градусов по Фаренгейту может показаться безумием, но на самом деле вы, вероятно, делаете это все время! Когда вы включаете смеситель на кухне или кран из шланга на струйку потока, вы могли заметить, что из крана доносится слышимый звук, похожий на высокую вибрацию или похожий на жарение бекона.

Этот звук на самом деле является результатом закипания воды, проходящей через клапан, и схлопывания пузырьков пара, проходящих мимо клапана.Это происходит из-за эффекта Бернулли, который утверждает, что увеличение скорости жидкости происходит одновременно с уменьшением давления. Клапан ограничивает поток за счет уменьшения площади поперечного сечения клапана, что приводит к увеличению скорости при прохождении воды через клапан. Когда увеличение скорости будет достаточным, давление упадет настолько, что достигнет давления водяного пара. После того, как вода проходит через клапан, скорость и давление возвращаются к норме, в результате чего образовавшиеся пузырьки пара схлопываются.Вы можете слышать звук этого коллапса.

Давление пара может возникать в клапанах и насосах, установленных в водопроводной или канализационной системе, из-за того же эффекта. Когда это происходит, схлопывание пузырьков может быть сильным и вызывать эрозию металлических частей клапана и крыльчатки насоса в результате процесса, называемого кавитацией. Эрозия этих частей может снизить их эффективность или даже вызвать полный отказ системы. Вот почему важно контролировать работу вашего оборудования (потоки и давление), чтобы убедиться, что этого не происходит.

Какая самая высокая соломинка?

Давайте закончим этот пост чем-нибудь забавным. Представим себе самую высокую соломинку, из которой можно было бы пить. Нет, это не вопрос с подвохом. Вы должны понять это из информации в этом посте. Давай пройдемся через это.

Сначала мы должны продумать условия давления и потока, которые существуют, когда мы используем соломинку. Когда вы используете соломинку, вы создаете во рту вакуумное давление, чтобы жидкость текла вверх по соломке.Вода в соломке перетекает из состояния с более высоким давлением в чашке в состояние с более низким давлением во рту.

Давление в чашке для выталкивания воды по соломке составляет атмосферное или 14,7 фунта на квадратный дюйм абсолютного давления. Создавая вакуум во рту, скажем, при манометрическом давлении -1 фунт / кв. Дюйм (13,7 фунта / кв. Дюйм абсолютного давления), вы создаете перепад давления, который заставляет воду течь от высокого давления (чашка) к низкому давлению (ваш рот). .

Обладая базовым пониманием динамики потока и давления соломинки, теперь мы можем рассчитать самую высокую из возможных соломинок.Давление пара воды при комнатной температуре составляет 0,2 фунта на квадратный дюйм абсолютного давления (или -14,5 манометрического давления). Это означает, что если бы вы могли создать такой сильный вакуум своим ртом, вода в верхней части соломинки достигла бы давления пара и выкипела бы, как только вы собирались ее пить. Таким образом, минимальное давление всасывания, которое вы можете создать в верхней части соломинки, составляет -14,5 фунтов на квадратный дюйм.

Давайте преобразуем это давление в глубину воды: -14,5 фунтов на квадратный дюйм x 2,307 футов / фунтов на квадратный дюйм = -33,45 футов. Это означает, что если бы у нас была соломинка, то это было бы 33.45 футов высотой, и мы создали вакуум с манометрическим давлением -14,5 фунтов на квадратный дюйм в верхней части соломинки, давление в чашке будет 14,7 фунтов на квадратный дюйм (абсолютное), а давление в верхней части соломинки будет 0,2 фунтов на квадратный дюйм (абсолютное давление). ), которое представляет собой давление водяного пара. Мы не сможем подняться выше с соломинкой, даже если всасывающие насосы будут производить самые мощные в мире насосы, потому что вода испарится, когда поднимется наверх.

Тогда вы можете задаться вопросом, как мы черпаем воду из земли — конечно, есть много колодцев глубже 33?45 футов, верно? Это верно. Но они не извлекают воду из земли, высасывая ее сверху, как соломинку. Чтобы выкачать воду из земли, они помещают насос (или крыльчатку насоса) на дно колодца, чтобы насос не всасывал воду, а выталкивал воду вверх. Сторона нагнетания насоса создает очень высокое давление, и это давление заставляет воду течь из места высокого давления мимо насоса в состояние низкого давления на поверхности, по существу выталкивая воду вверх по скважине.

Давление и h3Ometrics

h3Ometrics обеспечивает визуализацию, показатели и предупреждения для непрерывного мониторинга давления или глубины с помощью любого датчика давления. Использование такого инструмента, как h3Ometrics, может помочь вам определить, когда ваше давление вызывает что-то необычное или отличное от предыдущего, что может помочь диагностировать проблему до того, как она станет большой проблемой.

Такие вещи, как обрывы водопровода, кавитационные износа рабочих колес насосов или проблемы с электроснабжением, можно обнаружить и диагностировать, постоянно отслеживая данные о давлении и расходе.h3Ometrics делает за вас тяжелую работу, предоставляя инструменты, которые позволяют быстро и легко генерировать действенные выходные данные из ваших данных.

По вопросам, связанным с этой статьей, обращайтесь: Роберт Чачорски, [email protected].

Если вы хотите получать уведомления о будущих сообщениях в блоге, зарегистрируйтесь в h3Ometrics.

Основы СИ: базовые и производные единицы

Для
простота понимания и удобство, даны 22 производные единицы СИ
специальные имена и символы, как показано в Таблице 3.

Полученное количество	Имя	Символ	Выражение через других единиц СИ	Выражение через базовых единиц СИ
Таблица 3. Производные единицы СИ со специальными названиями и обозначениями
	Производная единица СИ
плоский угол	радиан ^(а)	рад	–	м · м ^-1 = 1 ^(б)
телесный угол	стерадиан ^(а)	ср ^(в)	–	м ² · м ^-2 = 1 ^(б)
частота	герц	Гц	–	с ^-1
усилие	ньютон	N	–	м · кг · с ^-2
давление, напряжение	паскаль	Па	Н / м ²	м ^-1 · кг · с ^-2
энергия, работа, количество тепла	джоуль	Дж	Н · м	м ² · кг · с ^-2
мощность, лучистый поток	ватт	Вт	Дж / с	м ² · кг · с ^-3
электрический заряд, количество электроэнергии	кулон	С	–	с · A
разность электрических потенциалов, электродвижущая сила	вольт	В	Вт / Д	м ² · кг · с ^-3 · А ^-1
емкость	фарад	F	C / V	м ^-2 · кг ^-1 · с ⁴ · A ²
электрическое сопротивление	Ом		В / А	м ² · кг · с ^-3 · А ^-2
Электропроводность	siemens	S	Аудио / видео	м ^-2 · кг ^-1 · с ³ · A ²
магнитный поток	Вебер	Вт	В · с	м ² · кг · с ^-2 · A ^-1
Плотность магнитного потока	тесла	т	Вт / м ²	кг · с ^-2 · A ^-1
индуктивность	генри	H	Вт / А	м ² · кг · с ^-2 · A ^-2
Температура Цельсия	градусов Цельсия	° С	–	К
световой поток	люмен	лм	кд · SR ^(в)	м ² · м ^-2 · cd = cd
освещенность	люкс	лк	лм / м ²	м ² · м ^-4 · cd = m ^-2 · cd
активность (радионуклида)	беккерель	Бк	–	с ^-1
Поглощенная доза, удельная энергия (переданная), керма	серый	Гр	Дж / кг	м ² · с ^-2
Эквивалент дозы ^(г)	зиверт	Св	Дж / кг	м ² · с ^-2
каталитическая активность	катал	кат		с ^-1 · моль
^(а) Радиан и стерадиан можно выгодно использовать в выражениях для производных единиц, чтобы различать количества различной природы, но того же размера; некоторые примеры приведены в таблице 4. ^(b) На практике символы rad и sr используются там, где уместно, но производная единица «1» обычно опускается. ^(c) В фотометрии название единицы стерадиан и единица измерения символ sr обычно сохраняется в выражениях для производных единиц. ^(d) Прочие величины, выраженные в зивертах, относятся к окружающей среде. эквивалент дозы, эквивалент направленной дозы, эквивалент индивидуальной дозы, и органная эквивалентная доза.

Примечание о градусах Цельсия.
Производная единица в таблице 3 со специальным названием градус Цельсия и
специальный символ ° C заслуживает комментария. Из-за температуры
шкалы, которые раньше определялись, остается обычной практикой выражать термодинамические
температура, условное обозначение T , по отличию от эталонной
температура Т ₀ = 273,15 К, ледяная точка. Эта температура
разница называется температурой по Цельсию, символом t , и составляет
определяется количественным уравнением

т = т — т ₀.

Единицей измерения температуры по Цельсию является градус Цельсия, символ ° C. В
числовое значение температуры Цельсия t , выраженное в градусах
Цельсия —

t / ° C = T / K — 273,15.

Из определения t следует, что градус Цельсия равен
по величине до кельвина, что, в свою очередь, означает, что числовой
значение заданной разницы температур или температурного интервала,
значение выражается в градусах Цельсия (° C) равно
числовое значение той же разницы или интервала, когда его значение
выражается в единицах кельвина (К).Таким образом, перепады температур или температура
интервалы могут быть выражены либо в градусах Цельсия, либо в кельвинах.
используя то же числовое значение. Например, температура по Цельсию
разница т
и термодинамический перепад температур Т
между температурой плавления галлия и тройной точкой воды может
можно записать как t
= 29,7546 ° C = T
= 29,7546 К.

Специальные названия и символы 22 производных единиц СИ со специальными названиями и символами
приведенные в таблице 3, сами могут быть включены в названия и символы
другие производные единицы СИ, как показано в таблице 4.

Полученное количество	Имя	Символ
Таблица 4. Примеры производных единиц СИ, названия и обозначения которых включать производные единицы СИ со специальными названиями и обозначениями
	Производная единица СИ
динамическая вязкость	паскаль секунда	Па · с
момент силы	Ньютон-метр	Н · м
поверхностное натяжение	ньютон на метр	Н / м
угловая скорость	радиан в секунду	рад / с
угловое ускорение	радиан на секунду в квадрате	рад / с ²
Плотность теплового потока, энергетическая освещенность	Вт на квадратный метр	Вт / м ²
теплоемкость, энтропия	джоуль на кельвин	Дж / К
удельная теплоемкость, удельная энтропия	джоуль на килограмм кельвина	Дж / (кг · К)
удельная энергия	джоуль на килограмм	Дж / кг
теплопроводность	ватт на метр кельвинов	Вт / (м · К)
плотность энергии	джоуль на кубический метр	Дж / м ³
Напряженность электрического поля	вольт на метр	В / м
Плотность электрического заряда	кулонов на кубический метр	С / м ³
Плотность электрического потока	кулонов на квадратный метр	С / м ²
диэлектрическая проницаемость	фарад на метр	Ф / м
проницаемость	генри на метр	Г / м
молярная энергия	джоуль на моль	Дж / моль
мольная энтропия, мольная теплоемкость	джоуль на моль кельвина	Дж / (моль · К)
экспозиция (x и лучи)	кулонов на килограмм	C / кг
мощность поглощенной дозы	серый в секунду	Гр / с
интенсивность излучения	Вт на стерадиан	Вт / ср
сияние	Вт на квадратный метр стерадиан	Вт / (м ² · ср)
каталитическая (активность) концентрация	катал на кубический метр	кат / м ³

Продолжить
до префиксов SI