Что такое абсолютное давление формула

Абсолютное и избыточное давление

Перевод избыточного давления в абсолютное

Техническая система единиц (кг/см2)

Система SI (кПа)

Перевод абсолютного давления в избыточное

Техническая система единиц (кг/см2)

Система SI (кПа)

Что такое давление?

Всё на всё оказывает давление. Значит давление – это такая физическая величина, которая равна силе, действующей на единицу площади. Другими словами, чтобы найти давление, нужно силу разделить на площадь. В латинице для обозначения давления используют знак P.

Атмосферное давление (барометрическое)

Атмосферное давление – это давление воздуха на землю.

Давление, которое больше всего важно для земной жизни – окружающее нас давление. Обозначается как “amb” от ambiens — окружающий. Это давление, образующееся путем силы, которую оказывает атмосфера на землю. Несмотря на то, что воздух прозрачен и мы не можем его ни потрогать, ни увидеть, мы знаем, что у него есть масса. Она оказывает давление на поверхность земли. Это и принято называть атмосферным давлением. Нормальное атмосферное давление равно 101,325 кПа.

Обратите внимание: чем больше высота над уровнем моря, тем ниже давление.

Также, благодаря прогнозам погоды, нам хорошо известно, что атмосферное давление меняется в зависимости от капризов погоды.

Избыточное давление

Оно представляет собой разницу между абсолютным и атмосферным давлением. Также такое давление можно создать искусственно в сосудах, паровых или водогрейных котлах. Избыточное давление показывает разницу между давлением внутри сосуда и атмосферным.

Если давление превышает атмосферное, то говорят о положительном избыточном давлении, если наоборот — используют понятие отрицательного избыточного давления.

Абсолютное давление

Абсолютное – это давление, отсчет которого производят от абсолютного нуля (вакуума).

Обозначения

Понять, о каком давлении идет речь, можно по указателям “abs”, “amb”, “e”,которые находятся рядом с обозначением давления — буквой P:

Измерение абсолютного и избыточного давления

Атмосферное давление измеряют барометром, поэтому его еще называют барометрическим и обозначают Pamb или Pбар.

Нормальное атмосферное давление равно 1 атм=1,033 ат=1,013 x 100 000 Па=760 мм рт.ст.

Избыточное давление измеряют манометром, поэтому его еще называют манометрическим и обозначают Pe или Pизб.

Источник

Давление абсолютное, избыточное, вакуум

Числовое значение давления определяется не только принятой системой единиц, но и выбранным началом отсчета. Исторически сложились три системы отсчета давления: абсолютная, избыточная и вакуумметрическая (рис.2.2).

Рис. 2.2. Шкалы давления. Связь между давлением абсолютным, избыточным и вакуумом

Абсолютное давление отсчитывается от абсолютного нуля (рис. 2.2). В этой системе атмосферное давление . Следовательно, абсолютное давление равно

.

Абсолютное давление всегда является величиной положительной.

Избыточное давление отсчитывается от атмосферного давления, т.е. от условного нуля. Чтобы перейти от абсолютного к избыточному давлению необходимо вычесть из абсолютного давления атмосферное, которое в приближенных расчетах можно принять равным 1ат:

.

Иногда избыточное давление называют манометрическим.

Вакуумметрическим давлением или вакуумом называется недостаток давления до атмосферного

.

Избыточное давление показывает либо избыток над атмосферным, либо недостаток до атмосферного. Ясно, что вакуум может быть представлен как отрицательное избыточное давление

.

Как видно, эти три шкалы давления различаются между собой либо началом, либо направлением отсчета, хотя сам отсчет может вестись при этом в одной и той же системе единиц. Если давление определяется в технических атмосферах, то к обозначению единицы давления (ат) приписывается ещё одна буква, в зависимости от того, какое давление принято за «нулевое» и в каком направлении ведется положительный отсчет.

— абсолютное давление равно 1,5 кг/см 2 ;

— избыточное давление равно 0,5 кг/см 2 ;

Чаще всего инженера интересует не абсолютное давление, а его отличие от атмосферного, поскольку стенки конструкций (бака, трубопровода и т.п.) обычно испытывают действие разности этих давлений. Поэтому в большинстве случаев приборы для измерения давления (манометры, вакуумметры) показывают непосредственно избыточное (манометрическое) давление или вакуум.

Единицы давления. Как следует из самого определения давления, его размерность совпадает с размерностью напряжения, т.е. представляет собой размерность силы, отнесенную к размерности площади.

За единицу давления в Международной системе единиц (СИ) принят паскаль — давление, вызываемое силой , равномерно распределенной по нормальной к ней поверхности площадью , т.е. . Наряду с этой единицей давления применяют укрупненные единицы: килопаскаль (кПа) и мегапаскаль (МПа):

; ; .

В технике в настоящее время в некоторых случаях продолжают применять также техническую МКГСС (метр, килограмм-сила, секунда, а) и физическую СГС (сантиметр, грамм, секунда) системы единиц. Используются также внесистемные единицы — техническую атмосферу и бар:

Не следует также смешивать техническую атмосферу с физической , которая все ещё имеет некоторое распространение в качестве единицы давления:

Источник

Любое вещество может быть описано своими физико-химическим параметрами. В отличие от жидких и твердых веществ, чье состояние может быть охарактеризовано температурой и плотностью, газы имеют еще один показатель, который называется «давление». Эта физическая величина для газообразного вещества может быть представлена итоговым значением сил ударов молекул о стенки сосуда, содержащего газ. Чем больше молекул ударяется о стенки, чем больше их масса, скорость и сила воздействия на стенки сосуда– тем выше показатель давления.

Классификация

Физики различают атмосферное, абсолютное и избыточное давление. Эти виды величин связаны между собой посредством физических формул.

Единицы измерения давления

Существует множество традиционных единиц давления, которые сложились в результате развития физических дисциплин. Наиболее распространенными их них являются «бар», «атмосфера», «мм ртутного столба» и другие производные от них величины. В физических процессах этот параметр обозначается литерой Р, измеряется в паскалях и производных от него единицах. В письменном виде паскаль отображается так: [Па].

Понятие атмосферного давления

Окружающий нас воздух состоит из постоянно движущихся молекул, которые сталкиваются с земной поверхностью,находящимися на ней предметами и между собой. Из ударов крохотных частиц складывается итоговое давление. Данный параметр называется атмосферными, или барометрическим давлением.

Но, как показали измерения, Р_атм в значительной степени зависит от температуры окружающей среды и высоты над уровнем моря. Поэтому для объяснения физических процессов и решения задач текущие параметры атмосферного давления сводят к нормальным условиям. Начальные параметры Р_атм определяются при показателе температуры 0⁰ С над нулевым уровнем моря.

Что такое абсолютное давление

Стандартные способы измерения давления обычно используют атмосферное давление в качестве точки отсчета. Обычно этот параметр измеряется различными приборами. Наиболее популярными из которых являются барометры.

В других случаях применяют отношение наблюдаемого давления к вакууму или к другой выбранной отметке. Чтобы обозначить выбранные категории, применяют такие определения:

Дифференциальное, абсолютное и избыточное давление визуально может быть представлено так:

Избыточное и абсолютное давление логически связаны между собой. Значение абсолютного давления можно получить, измерив наблюдаемое давление и прибавив к нему величину атмосферного Р.

В случае избыточного давления точкой отсчета служит значение атмосферного P. Таким образом, эта величина может быть представлена как разность между абсолютным давлением и атмосферным. Абсолютное и избыточное давление не может быть отрицательным. При Р_абс=0 давление становится равным атмосферному показателю этой величины. Если быть точным, то Р_абс не может быть равно вакууму – всегда остается какая-то величина, сформированная, например, давлением насыщенных паров в жидкости. Но в случае тяжелых жидкостей этот параметр очень незначителен, поэтому в первоначальных расчетах, не требующих точного вычисления, вполне допустимо.

Что такое абсолютное давление воздуха

Абсолютное давление воздуха можно измерить лишь в сосудах с другими веществами – с жидкостями или газами. Так, данный параметр довольно часто измеряется в закрытых сосудах с жидкостями. Как и в первом случае, абсолютное давление воздуха в закрытом сосуде можно измерить,как разницу между наблюдаемым Р и атмосферным.

Пьезометрическая высота

Если к давлению, наблюдаемому в сосуде, применить законы гидростатики, можно получить такое выражение для абсолютного давления:

Здесь р_а – атмосферное давление, а выражение gρh_p представляет собой произведение высоты столба жидкости на ее плотность и на значение силы тяжести. Так можно измерить абсолютное значение газа в любом сосуде.

Источник

Абсолютное давление: формула, как рассчитывается, примеры, упражнения

Содержание:

В абсолютное давление это то, что измеряется по сравнению с абсолютным вакуумом, поэтому это всегда положительная величина. В этом есть смысл, поскольку в вакууме нет силы, оказывающей влияние, и, следовательно, нет давления.

С другой стороны, относительное давление всегда измеряется по отношению к другому давлению, которое берется за эталон, наиболее обычным из которых является давление, создаваемое газовой массой, окружающей Землю: нашей атмосферой, поскольку мы всегда ей подвержены.

По этой причине большинство инструментов, используемых для измерения давления, называются манометры, откалиброваны так, чтобы ноль точно соответствовал указанному атмосферному давлению.

Атмосферное давление определяется как сила на единицу площади, оказываемая земной атмосферой, с использованием паскалей в качестве единицы измерения давления в Международной системе измерения СИ, как для атмосферного, так и для любого другого давления.

Например, при использовании таких приборов, как манометр в шинах, мы фактически измеряем разницу между давлением в шинах и атмосферным давлением. Однако есть также инструменты для измерения абсолютного давления,барометры.

Пусть P_ab абсолютное давление, P_{банкомат} стандартное атмосферное давление (на уровне моря) и P_{мужчина} (или по-английски P_датчик) измеренное манометром, соотношение между ними будет:

Как рассчитывается абсолютное давление?

Поскольку барометры являются приборами для измерения абсолютного давления, это иногда называют барометрическое давление. Его очень легко вычислить, даже если у вас нет барометра, поскольку достаточно добавить к манометрическому давлению значение стандартного атмосферного давления.

Следует уточнить, что атмосферное давление варьируется в зависимости от места на Земле, где оно измеряется, поскольку оно зависит от высоты, температуры и других климатических условий. Стандартное значение P_{банкомат} в паскале оно составляет 101325 Па, обычно оно колеблется в диапазоне приблизительно от 96000 до 105000 Па.

Если какая-либо жидкость имеет манометрическое давление 65000 Па, скажем, по отношению к атмосферному давлению, это означает, что ее абсолютное давление согласно предыдущему уравнению:

п_пресс = 65000 + 101325 Па = 166325 Па.

— Измерение атмосферного давления

В своем знаменитом эксперименте Торричелли наполнил трубку ртутью длиной более 762 мм и, удерживая один из ее концов открытым, перевернул ее в открытый контейнер, также заполненный ртутью.

Ученый заметил, что столб жидкости всегда поднимался на определенную высоту h, оставляя наверху вакуум, за исключением присутствия небольшого количества паров ртути.

Указанная высота h пропорциональна давлению P в основании столба жидкости:

п_{банкомат} = γ_Hg x h = 13600 x 9,8 x 0,760 Па = 101293 Па.

— Агрегаты атмосферного давления

Другие значения атмосферного давления в различных единицах измерения: 1,013 бар = 1013 мбар = 14,70 фунт / дюйм. 2 (фунтов на квадратный дюйм или psi, единица общего пользования в англоязычных странах).

Существует также единица измерения, которая принимает свое значение в качестве эталона и называется точно атмосфера, так что 1 атмосфера (сокращенно банкомат) эквивалентно 101293 Па.

Атмосферное давление также может быть выражено непосредственно в мм рт.ст., единицах, известных теперь как торр, по имени Евангелисты Торричелли.

Высота столбика ртути различается в зависимости от местоположения, поэтому возникают разные значения P_{банкомат}. Например, в некоторых городах Латинской Америки, расположенных на разной высоте над уровнем моря:

Примеры

— Живые существа на Земле приспособлены к атмосферному давлению, которое является абсолютным давлением, вызванным весом газов, составляющих атмосферу. Поэтому, хотя мы не воспринимаем это как силу, действующую на нас, такое давление существует и необходимо для поддержания жизни, какой мы ее знаем.

— Понятие абсолютного давления постоянно используется при изучении климата и атмосферы Земли, а также при проектировании барометров.

Решенные упражнения

— Упражнение 1

Манометр подсоединяется к камере, давая измерение 24 кПа в месте, где атмосферное давление составляет 92 кПа. Какое абсолютное давление в камере?

Решение

Используя уравнение: P_ab = P_{банкомат} + P_{мужчина} и подставляемые значения:

п_ab = 92 кПа + 24 кПа = 116 кПа = 116000 Па

— Упражнение 2.

Для большинства повседневных задач, таких как измерение давления в шинах или компрессии двигателя, эталонный уровень давления 0 принимается за атмосферное давление.

Таким образом, когда манометр в шинах показывает 32 фунта на квадратный дюйм, это относительное давление. Какое в этом случае абсолютное давление в шине?

Решение

Принимая стандартное значение 14,7 фунтов на квадратный дюйм, абсолютное давление в шине составляет:

п_пресс = 32,0 фунта / кв. Дюйм + 14,7 фунта / кв. Дюйм = 46,7 фунта / кв. Дюйм 46,7 фунта / дюйм 2

Ссылки

Омепразол: что это такое, показания и побочные эффекты

Супрамаргинальная извилина: функции и нарушения, связанные с этой областью мозга

Источник

Виды давления. Абсолютное, избыточное и вакууметрическое давление

В самых разнообразных областях техники и науки, в самых разных технических приборах и сооружениях требуется проводить измерения давления жидкостей или газов. В зависимости от назначения инженеры должны иметь возможность проводить измерения давления и использовать соответствующие единицы для точного отображения этих показаний, а также уметь правильно или оперировать.

Единицы измерения давления

Абсолютное значение

Абсолютное давление ─ это истинное давление жидкостей, паров или газов, которое отсчитывается от абсолютного нуля давления (абсолютного вакуума).

Избыточное давление

Разность между абсолютным давлением p и атмосферным давлением p_а называется избыточным давлением и обозначается р_изб:

h_п в этом случае называется пьезометрической высотой, которая является мерой избыточного давления.

На рисунке показан закрытый резервуар с жидкостью, на поверхности которой давление p_0. Подключенный к резервуару пьезометр П (см. рис. ниже) определяет избыточное давление в точке А.

Абсолютное и избыточное давления, выраженные в атмосферах, обозначаются соответственно ата и ати.

Вакууметрическое давление

Вакуумметрическое давление, или вакуум, — недостаток давления до атмосферного (дефицит давления), т. е. разность между атмосферным или барометрическим и абсолютным давлением:

где h_вак — вакуумметрическая высота, т. е. показание вакуумметра В, подключенного к резервуару, показанному на рисунке ниже. Вакуум выражается в тех же единицах, что и давление, а также в долях или процентах атмосферы.

Из выражений последних двух выражений следует, что вакуум может изменяться от нуля до атмосферного давления; максимальное значение h_вак при нормальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст.) равно 10,33 м вод. ст.

Инфографика для лучшего запоминания и понимания.

Вильнер Я.М. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам.

Источник