Konwerter Ciśnienie

Siła rozłożona na powierzchni

Ciśnienie to cichy koń roboczy fizyki: siła podzielona przez powierzchnię, na którą działa. Jednostka układu SI, paskal, jest na tyle mała, że kartka formatu A4 leżąca na biurku wywiera zaledwie kilka paskali. Rzeczywiste ciśnienia żyją w kPa, barach, atm, PSI i w uporczywie trwającym milimetrze słupa rtęci, z których każdy pasuje do innej branży.

Rtęć, góry i narodziny jednostki

Historia zaczyna się w 1643 roku od Evangelisty Torricellego, który odwrócił szklaną rurkę z rtęcią do naczynia i obserwował, jak słup ustala się na poziomie mniej więcej 760 mm. Zbudował pierwszy barometr i wykazał, wbrew wielowiekowej doktrynie, że powietrze ma ciężar. Jednostka tor nosi jego imię, a jeden tor jest zdefiniowany jako dokładnie 1/760 atmosfery standardowej.

Blaise Pascal posunął tę ideę dalej, wnosząc barometr na wulkan Puy de Dôme w 1648 roku i wykazując, że słup skraca się wraz z wysokością. Stulecia później na jego cześć nazwano jednostkę układu SI.

Branże i ich ulubione skale

Meteorolodzy w Europie podają ciśnienie powietrza w hektopaskalach lub milibarach (obie wartości są liczbowo identyczne). Amerykańscy synoptycy używają cali słupa rtęci. Szpitale na całym świecie mierzą ciśnienie krwi w mmHg mimo wysiłków na rzecz metryzacji. Inżynierowie dokręcający śruby i pompujący opony pracują w PSI, a specjaliści od konstrukcji i materiałów wspinają się ku MPa i GPa. Technicy próżniowi, niemal jako jedyni, wciąż mówią w torach.

Błędy, które bolą

Trzy błędy powtarzają się w laboratoriach i warsztatach:

1. Bar a atmosfera. Są bliskie, ale nierówne. Jeden bar to dokładnie 100 000 Pa; jedna atm — dokładnie 101 325 Pa. Różnica 1,3 procent jest niewidoczna w oponie, ale zgubna w pracach kalibracyjnych.
2. Ciśnienie względne a bezwzględne. Manometr opony wskazujący 32 PSI oznacza 32 PSI powyżej atmosferycznego. Ciśnienie bezwzględne jest bliższe 47 PSIA. Inżynierowie piszą PSIG i PSIA właśnie po to, by uniknąć tego zamieszania.
3. mmHg a inHg. Oba mierzą słupy rtęci, lecz w różnych jednostkach; 760 mmHg odpowiada około 29,92 inHg.