Pressió

Un exemple de l’ús de la pressió hidrostàtica: el jet Captain Memorial Cook al llac Burley Griffin , Canberra , Austràlia .

La pressió és una magnitud física , definida com la proporció entre el mòdul de la força que actua ortogonalment sobre una superfície i la seva àrea ^[1] ^[2] .

p={\frac {F_{\perp }}{S}}

{\ displaystyle p = {\ frac {F _ {\ perp}} {S}}}

p = {\ frac {F _ {{\ perp}}} {S}}

Els fluids només es veuen afectats per la pressió ( llei de Pascal ), mentre que els sòlids són més generalment afectats per la tensió . La pressió, com la tensió, forma part del concepte d’ estrès .

Descripció

Pressió absoluta i pressió relativa

La pressió pot ser de dos tipus:

pressió absoluta o real (mesurada en el sistema tècnic en ata, atmosfera tècnica absoluta): és la pressió mesurada prenent el buit com a referència ^[3] ;
pressió relativa (mesurada en el sistema tècnic en atm, atmosfera tècnica relativa): és la pressió mesurada prenent com a referència una altra pressió (per exemple la pressió atmosfèrica terrestre) ^[3] .

Si a l'interior d'un recipient a pressió hi ha una pressió (absoluta) de 10 atmosferes i a l'exterior hi ha la pressió atmosfèrica (absoluta), la pressió relativa a l'interior del recipient (és a dir, la diferència de pressió entre l'interior i l'exterior del recipient) és de 9 atmosferes . Tingueu en compte que una pressió pot assumir valors inferiors a la pressió atmosfèrica (en aquest cas parlem de "depressió" o " buit " ^[4] ).

Unitat de mesura

Les unitats de mesura de la pressió són:

pascal (Pa), al sistema internacional ^[1] , 1 newton per metre quadrat (1 N / m²) o kg · m ⁻¹ · s ⁻² ;
baria , al sistema CGS (dyn / cm²);
barra (10 ⁵ Pa = 10 N / cm²) (alguns dels submúltiples de la barra també estan molt estesos, en particular el milibar és àmpliament utilitzat en meteorologia i el microbar en acústica);
torr , pressió exercida per una columna de mercuri d’ 1 mm d’ alçada (133,3 Pa);
metre de columna d'aigua , pressió exercida per una columna d'aigua d'1 m d'alçada (9806,65 Pa) ^[5] ,
atmosfera (atm), aproximadament igual a la pressió exercida per l'atmosfera terrestre al nivell del mar (101325 Pa = 760 mmHg = 760 torr);
quilogram de força (kg _f ), per cm² o per m²;
atmosfera tècnica (símbol: at o ata), igual a 1 kg _f / cm² (10.000 mmH ₂ O), lleugerament inferior a l'atmosfera (0,96784 atm). Sovint dividit en ata , entès com a pressió absoluta, i menjat , com a pressió relativa.

És important tenir en compte que la pressió és una densitat d’energia per la qual, per exemple, en el sistema CGS es mesura en erg / cm ³ .

Pascal (Pa)

L ' unitat de mesura a la pressió SI és el pascal (Pa), que equival a 1 newton per metre quadrat o kg · m ^-1 · s ^-2

$Pa={\frac {N}{m^{2}}}={\frac {kg}{m\cdot s^{2}}}$ ${\ displaystyle Pa = {\ frac {N} {m ^ {2}}} = {\ frac {kg} {m \ cdot s ^ {2}}}}$ ${\ displaystyle Pa = {\ frac {N} {m ^ {2}}} = {\ frac {kg} {m \ cdot s ^ {2}}}}$

Ambient estàndard

L’ atmosfera estàndard o atmosfera, abreujada com atm, és una unitat de mesura, definida amb precisió en sis dígits del sistema internacional, per aproximar una quantitat que varia segons el lloc i el temps. És aproximadament igual a la pressió de l’ aire al nivell del mar i es defineix com: 1 atm = 101 325 pascal.

La pressió de vegades es mesura en relació amb la pressió atmosfèrica . Un exemple és la pressió de l'aire dins d'un pneumàtic de cotxe , per exemple, una pressió de "2,2 atmosferes" significa 2,2 atmosferes per sobre de la pressió atmosfèrica , és a dir, la pressió absoluta és igual a 3,2 atmosferes.

A més, la pressió relativa no pot caure per sota d’un valor negatiu, fixat en −101 325 Pa. Això es justifica pel fet que en afegir la pressió atmosfèrica (101 325 Pa) s’obté una pressió absoluta igual a zero, l’anomenada " buit absolut ", per sota del qual no es pot anar per motius físics.

Amb la difusió de l’ús del sistema internacional també en el camp meteorològic, la pressió atmosfèrica es mesura en centenars de pascals (o hectopascals, abreujats amb hPa). Tenim: 1 013,25 milibars = 101 325 Pa = 1 013,25 hPa.

Unitats de mesura anglosaxones

Una altra unitat de mesura (encara en ús en algunes parts del món) és la psi ( lliures per polzada quadrada ), o força de lliura per polzada quadrada .

Unitats manomètriques

Les unitats manomètriques de pressió obsoletes, com ara polzades d’aigua o mil·límetres de mercuri , es basen en la pressió exercida pel pes d’algun tipus de fluid , sota un tipus de gravetat . En realitat són intents de definir una unitat que expressi la lectura d’un manòmetre .

Les unitats manomètriques de pressió no s’han d’utilitzar amb finalitats científiques o d’enginyeria a causa de la manca de repetibilitat inherent a la seva definició. No obstant això, el mmHg utilitzat en medicina per mesurar la pressió arterial i el mmH ₂ O per mesurar la pressió generada pels petits ventiladors d'aire continuen sent d'ús comú.

Densitat de força

La densitat de força és igual al gradient de pressió : $\mathbf {f} =\nabla {p}$ ${\ displaystyle \ mathbf {f} = \ nabla {p}}$ ${\ mathbf {f}} = \ nabla {p}$ ; si es tracta de la força gravitatòria , la densitat de força és la gravetat específica .

Unitats de pressió i factors de conversió

Unitats de pressió i factors de conversió
	Pa	barra (a partir de N / cm ² )	MPa (N / mm ² )	kg _f / m ²	a (kg _f / cm ² )	Caixer automàtic	torr (mmHg)
Pa	1	10 ⁻⁵	10 ⁻⁶	0,102	0,102 × 10 ⁻⁴	9,87 × 10 ⁻⁶	0,0075
barra	10 ⁵	1	0,1	10 200	1,02	0,987	750
MPa	10 ⁶	10	1	1,02 × 10 ⁵	10.2	9,87	7 501
kg _f / m ²	9,81	9,81 × 10 ⁻⁵	9,81 × 10 ⁻⁶	1	10 ⁻⁴	0,968 × 10 ⁻⁴	0,0736
a	98 100	0,981	0,0981	10.000	1	0,968	736
Caixer automàtic	101 325	1.013	0,1013	10 330	1.033	1	760
torr (mmHg)	133	0,00133	1,33 × 10 ⁻⁴	13.6	0,00136	0,00132	1

Nota

^ ^a ^b Turchetti , pàg. 72 .
^ (EN) IUPAC Gold Book, "pressió"
^ ^a ^b ( EN ) DOE Fundamentals Handbook - "Termodinàmica, transferència de calor i flux de fluid", pàg. 9. Arxivat el 20 de desembre de 2016 a Internet Archive .
^ El terme "depressió" o el terme "buit" es prefereixen segons el context. Per exemple, en el camp meteorològic preferim parlar de "zones de depressió" per indicar àrees geogràfiques amb una pressió relativa inferior a la pressió atmosfèrica, mentre que parlem de "contenidors de buit" en el context de plantes químiques i conservació d'aliments .
^ Vegeu el paràgraf sobre "Unitats manomètriques" .

Bibliografia

Enrico Turchetti i Romana Fasi, Elements of Physics , 1a ed., Zanichelli, 1998, ISBN 88-08-09755-2 .

Articles relacionats

Altres projectes

Wikiquote conté cites sobre o sobre la pressió
Viquillibres conté textos o manuals sobre pressió
El Viccionari conté el diccionari lema « pressió »
Wikimedia Commons conté imatges o altres fitxers a pressió

Enllaços externs

( EN ) Pressió , sobre Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.

Control de l'autoritat	Thesaurus BNCF 23298 · LCCN (EN) sh85106531 · GND (DE) 4013083-6 · BNF (FR) cb11966704v (data) · BNE (ES) XX529337 (data) · NDL (EN, JA) 00.560.407

Portal de Física

Portal de Termodinàmica

[Tur72-1] Turchetti , pàg. 72 .

[2] (EN) IUPAC Gold Book, "pressió"

[DOE-3] ( EN ) DOE Fundamentals Handbook - "Termodinàmica, transferència de calor i flux de fluid", pàg. 9. Arxivat el 20 de desembre de 2016 a Internet Archive .

[4] El terme "depressió" o el terme "buit" es prefereixen segons el context. Per exemple, en el camp meteorològic preferim parlar de "zones de depressió" per indicar àrees geogràfiques amb una pressió relativa inferior a la pressió atmosfèrica, mentre que parlem de "contenidors de buit" en el context de plantes químiques i conservació d'aliments .

[5] Vegeu el paràgraf sobre "Unitats manomètriques" .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]