Symbol plate 101 325 Pa

atm standard atmosphere · 760 mmHg

všechna tři písmena malánezaměňovat s at

List jednotky jednotka tlaku mimo SI revize 2026-08 · druhé vydání

Atmosféra

atm — jednotka mimo SI · veličina: tlak · přesně 101 325 Pa

Florentští studnaři si stěžovali, že žádná pumpa nevytáhne vodu výš než deset a půl metru, ať se člověk snaží sebevíc. Galileo zažertoval, že přírodě zjevně dochází hrůza z prázdnoty. Jeho žák Torricelli to chtěl prověřit doopravdy a nahradil vodu rtutí — je čtrnáctkrát těžší, takže sloupec vyjde kratší a vejde se na stůl. Rtuť v zatavené trubici se zastavila na sedmdesáti šesti centimetrech a nad ní zůstala prázdnota, která tam být neměla. Pumpa tedy nic nenasává: vodu do trubice vtlačuje vzduch, a to přesně silou, kterou tento sloupec dokáže vyvážit. Žijeme, psal Torricelli, ponořeni na dně vzdušného oceánu.

Značka atm

Rozměr ML⁻¹T⁻²

Původní definice 760 mmHg při 0 °C

Stanovena CGPM, 1954 · 10. zasedání

Rozptyl při povrchu od 0,858 do 1,071 atm

Hotových překladů 14 / 36

K převodní tabulce Šestnáct koní proti prázdnotě

01 · Definice

Atmosféra je jednotka tlaku mimo SI, rovná přesně 101 325 pascalům. Číslo není naměřené, nýbrž stanovené: je to tlak rtuťového sloupce vysokého 760 mm při nule stupňů a normálním tíhovém zrychlení, jednou vypočtený a od roku 1954 zakotvený jako definice.

Všimněte si, co se stalo s logikou. Nejprve byla jednotkou věc: rtuťový sloupec, který se dal nalít, změřit pravítkem a uvidět očima. Potom se ta věc spočítala přes hustotu rtuti a tíhu, vyšlo pěticiferné číslo — a jednotkou bylo prohlášeno samo číslo. Rtuť už nebyla potřeba: pokud se zítra ukáže, že její hustotu známe o něco přesněji, atmosféra se ani nehne, protože už není o rtuti.

Klamná je na této jednotce jen druhá polovina jména. «Normální» atmosféra neříká nic o tom, co se děje za oknem: skutečný tlak při zemi kolísá od 870 hektopascalů v oku tajfunu po 1085 nad zimní Sibiří a přesně jedna atmosféra vychází, přísně vzato, náhodou. Je to vztažný bod, ne měření: převádějí se na ni objemy plynů, počítají se od ní teploty varu, cejchují se podle ní manometry — a ze zvyku se jí říká «normální tlak», ačkoli normální tlak v přírodě neexistuje.

Ze stanoveného čísla plyne celá aritmetika tohoto listu: atmosféra je přesně 760krát větší než milimetr rtuťového sloupce, 1,013 25krát větší než bar a 1,033krát větší než technická atmosféra — právě ona «at», kilopond na centimetr čtvereční, kterou si dodnes pletou s tou pravou. Rozdíl činí tři procenta: dost na to, aby zkazil výpočet, a příliš málo na to, aby si člověk chyby na manometru všiml.

Formálně

1\ \text{atm} = \rho_{\text{Hg}}\,g_n\,h = 13\,595{,}1\cdot 9{,}806\,65\cdot 0{,}76 = 101\,325\ \text{Pa} \qquad p(h) = p_0\left(1 - \tfrac{L h}{T_0}\right)^{\frac{g_n M}{R L}}

Vlevo jednotka vypočtená z předmětu. Vpravo důvod, proč je potřeba: vzduch dochází, a poměrně rychle

ML⁻¹T⁻²

síla na plochu

101 325

pascalů, přesně

10 330

kg vzduchu nad m²

Stoupání: co ubývající vzduch bere var místo vaření

tlak, atm profil vaše výška

0 3 6 9 12

0 0,25 0,50 0,75 1,00

výška, km

nejbližší orientační bod: základní tábor pod Everestem, 5364 m

výška 5364 m

0,508 atm

tlak · 514 hPa

386 mm

rtuťový sloupec

82,1 °C

teplota varu

je potřeba tlakový hrnec

vejce natvrdo: 25 min

Voda vře, když se její vlastní tlak páry vyrovná vnějšímu. Snižte vnější a var začne dřív, přestože vodu hřeje týž oheň. V základním táboře pod Everestem konvice vře při osmdesáti třech stupních, a to není radost, ale potíž: vejce se v takové vodě nikdy neuvaří natvrdo a rýže potřebuje dvakrát tolik času. Opačný pohyb je stejný: tlakový hrnec drží uvnitř o půl atmosféry víc, voda v něm nevře až do sto dvaceti, a proto je maso hotové třikrát rychleji.

Přes tunu na každém metru čtverečním

Jedna atmosféra je deset tun tři sta třicet kilogramů vzduchu stojících na každém metru čtverečním: na ramenou dospělého asi šest set kilogramů, na dlani sto padesát. Nerozdrtí nás proto, že tlačí zvenčí i zevnitř — jakmile však z jedné strany polovinu odeberete, stane se rozdíl velmi citelnou silou. Přísavka, brčko, vakuová přísavka na sklo i hrudní koš při nádechu fungují na témže: mírně snížit tlak z jedné strany a nechat atmosféru, ať práci udělá sama.

02 · Převod

Zadejte hodnotu — list ji převede na ostatní jednotky

Tři rodiny: samotná stupnice tlaků, známé předměty pod tímto tlakem a standardní podmínky, které atmosféra určuje.

Hodnota

Jednotka

Hlavní past netkví v koeficientech, ale v tom, od čeho se počítá. Domácí manometr — na pneumatiky, ke kompresoru, kterýkoli s ručičkou — ukazuje přetlak, tedy rozdíl oproti okolnímu vzduchu; «dva a půl v kole» znamená tři a půl absolutních. Vzorce plynových zákonů, teploty varu a rozpustnosti vyžadují tlak absolutní. Odtud dvě písmena v anglických katalozích, psig a psia, a odtud také polovina zkažených výpočtů: zaměnit je znamená minout se přesně o jednu atmosféru, což je při nízkých tlacích víc než měřená veličina sama.

Převodní tabulka

Stupnice Předměty Podmínky

1,0000 atm · 101325 Pa

Zápis	Co znamená	Hodnota	Kde se vyskytuje
atm	normální atmosféra	1,0000	chemie, potápění
Pa	pascal, jednotka SI	101325 Pa	normy a výpočty
kPa	kilopascal	101,325	pneumatiky, technika v SI
bar	bar	1,01325	hydraulika, potápění
hPa	hektopascal, čili milibar	1013,3	předpovědi počasí
mmHg	torr	760,00	medicína, vakuová technika
at	technická, kp/cm²	1,0332	stará dokumentace
psi	libra na čtvereční palec	14,696	anglosaská technika
mmHg	Krevní tlak	101325 Pa	120 mm — systolický u zdravého
bar	Pneumatika osobního auta	101325 Pa	2,5 bar na manometru
atm	Potápěčská láhev	101325 Pa	200 atmosfér v ocelové
hPa	Předpověď počasí	101325 Pa	1013 hPa při povrchu
atm	Standardní podmínky IUPAC	101325 Pa	1 bar od roku 1982, předtím atmosféra
kPa	Normální podmínky	101325 Pa	101,325 kPa a 0 °C
mmHg	Barometrická kalibrace	101325 Pa	760 mm při 0 °C a g₀

V atmosférách

1,0000

V kilopascalech

101,33 kPa

Voda vře při

100,0 °C

Převody jsou přesné: všechny tyto jednotky jsou definovány přes pascal celými koeficienty a ani jedna z nich se pokusem neupřesňuje. Jediné živé číslo v tabulce je hektopascal: shoduje se s milibarem, a proto mohla meteorologie vyměnit jednotku, aniž by přeškolovala pozorovatele a překreslovala mapy.

03 · Řády veličin

dekadický logaritmus tlaku, atmosféry

Obyvatelný rozsah a běžná technika

1,0000 atm

Od půl atmosféry po deset: všechno, s čím má člověk co do činění vlastníma rukama. Dýchání, pneumatiky, vodovod, kávovar, tlakový hrnec, potápěčský přístroj na prvních třiceti metrech. Jediný úsek stupnice, kde je atmosféra jako jednotka opravdu pohodlná: čísla vycházejí malá a srovnání se vzduchem za oknem je nasnadě

10⁻¹²

10⁻⁹

10⁻⁶

10⁻³

10³

3,6·10⁶

04 · Měřicí přístroje

Čím se atmosféra měří

Torricelliho trubice · Fortinův barometr · aneroid · snímač MEMS

Torricelliho trubice

Metrová skleněná trubice, na jednom konci zatavená, naplněná rtutí a obrácená do misky: rtuť klesá, dokud se nezastaví v rovnovážné výšce, a nahoře zůstává Torricelliho prázdnota — první vakuum vyrobené rukama. Přístroj je bezvadně přesný a naprosto nepohodlný: váží, nesnáší náklon a vyžaduje opravy na teplotu rtuti a na místní tíhu. Zato nepotřebuje cejchování — pravítko je stupnice.

Fortinův barometr

Týž princip dovedený do metrologie: miska je zdola stažená koženým váčkem a šroubem se její hladina pokaždé přivede k nule stupnice — k hrotu ze slonoviny, který se má sotva dotknout svého odrazu ve rtuti. Teprve pak se vrchol sloupce odečítá noniem s přesností na desetinu milimetru. Takovými barometry se do poloviny 20. století zadával tlak na kalibračních stolicích a právě z jejich údajů, přepočtených na nulu stupňů a normální tíhu, vyrostlo číslo 101 325.

Aneroid

Místo rtuti plochá vlnovcová krabička s odčerpaným vzduchem, která se při růstu tlaku mírně smáčkne a při poklesu narovná. Zdvih její stěny jsou desetiny milimetru a celá lest přístroje spočívá v pákách, jež tento pohyb zvětší až na výkyv ručičky. Aneroid se dá vozit, upustit i pověsit v předsíni, ale časem lže: pružina se unaví a je nutné jej srovnávat se rtuťovým. Tak jedna a táž veličina získala přístroj «správný» a «pohodlný».

Snímač MEMS

V telefonu žije křemíková membrána velká jako zrnko písku: pod tlakem se prohýbá a s prohnutím se mění kapacita nebo odpor tenzometrů na jejím okraji. Citlivost je kolem deseti pascalů, tedy méně než metr výšky, a proto navigace rozezná první patro od třetího. Barometrů je dnes na světě víc než teploměrů a jejich údaje, sbírané z milionů telefonů, už vstupují do modelů předpovědi počasí.

05 · Pravidla zápisu

Tři malá písmena a jedna výhrada

Jednotka není pojmenována po člověku, proto se značka píše malým písmenem; předpony se k ní nepřipojují.

Správně

2,5 atm (abs.)

1 atm = 101 325 Pa

1 at = 98 066,5 Pa

přetlak 1,5 atm

Špatně

2,5 Atm

1 atm = 1 bar

1 atm = 1 at

tlak 2,5 atmosféry

Velké «A» se objevuje v katalozích dovážené techniky a vždy znamená nedbalost, nikoli jinou jednotku. Bar se od atmosféry liší o 1,3 procenta a byl zaveden právě proto, aby dával kulatý počet pascalů; meteorologie se atmosféry vzdala v jeho prospěch už ve třicátých letech a zprávy jdou v hektopascalech, číselně rovných milibarům. Technická «at» je kilopond na centimetr čtvereční, je o tři procenta menší než ta pravá a ve starší dokumentaci se vyskytuje častěji než atm. Poslední řádek vpravo je o tom, co chybí: bez poznámky «absolutní» nebo «přetlak» je údaj tlaku neúplný, a to je jediná výhrada, kterou nelze vynechat.

06 · Sousední jednotky

Atmosféru obklopují konkurenti: každý má svůj vlastní důvod existovat.

pascal
jednotka SI, příliš drobná

bar

bar a hektopascal
totéž, ale kulatým číslem

mmHg

torr
přesně 1/760 atmosféry

1\ \text{atm} = 1{,}013\,25\ \text{bar} = 760\ \text{torr} = 1{,}033\ \text{at} = 14{,}696\ \text{psi} = 10{,}33\ \text{m v. sl.}

Vedle v Simetriu stojí pascal, bar, milimetr rtuťového sloupce, psi и tendence tlaku.

07 · Historická část

Jak se prázdnota stala jednotkou

archiv · 1643 → 1954

Torricelli · 1643

760 mm

Dno vzdušného oceánu

Pokus trval minutu a hádali se o něm dvacet let: nad rtutí v trubici se objevila prázdnota, která podle obecného přesvědčení nemohla existovat. Torricelli vysvětlil vše naráz: sloupec drží tíha vzduchu a jeho výška není stálá — měnila se den ode dne. Přístroj vymyšlený kvůli filozofickému sporu se okamžitě ukázal být předpovídačem počasí, a to je jediný případ, kdy se meteorologie zrodila z vakua.

spor o přírodě, z něhož vzešel přístroj

Pascal a Périer · 1648

−76 mm na 1465 m

Hora jako rozhodující důvod

Blaise Pascal usoudil: drží-li sloupec vzduch, je ho na hoře méně a sloupec musí klesnout. Sám byl příliš chatrného zdraví, a tak na Puy de Dôme vystoupil jeho švagr Florin Périer se dvěma trubicemi: jednu nechal na úpatí pod dohledem mnicha, druhou nesl nahoru. Na vrcholu rtuť klesla o tři palce a čáru. Spor skončil: vzduch váží, a váží tím méně, čím výš se stoupá.

první pokus s kontrolním přístrojem

Guericke · 1654

16 koní

Podívaná místo vzorce

Magdeburský purkmistr Otto von Guericke složil dvě měděné polokoule, vlastní pumpou z nich odčerpal vzduch a vyzval spřežení, aby je roztrhla. Osm koní na každé straně to nedokázalo; při půlmetrovém průměru držela atmosféra kouli silou asi dvou tun. Výpočet je jasný každému, kdo umí vynásobit plochu tlakem, ale podívaná to vysvětlila lépe než jakékoli odvození — a vešla do učebnic na čtyři století.

fyzika jako veřejná atrakce

CGPM · 1954

101 325 Pa

Číslo místo rtuti

K polovině 20. století vyšlo najevo cosi nepohodlného: definice přes 760 milimetrů rtuti táhla za sebou hustotu rtuti a místní tíhu, a obě veličiny se stále upřesňovaly. Desátá Generální konference pro váhy a míry rozťala uzel a prohlásila atmosféru z definice rovnou 101 325 pascalům. Jednotka ztratila vazbu na látku a stala se pouhým činitelem — týmž postupem, jímž se později od předmětů odpoutal metr a poté i kilogram.

odpoutání od předmětu

magdeburské polokoule: půl metru v průměru, dvě tuny na roztržení, osm spřežení na každou stranu

Metrologická poznámka

Jednotka, kterou zrušili a nedokázali odstranit

Atmosféra do SI nepatří a její užívání se nedoporučuje: tlak má pascal a pro velké hodnoty jeho předpony. Přesto se jednotka drží tam, kde nerozhoduje číslo, ale srovnání se vzduchem za oknem. Chemik píše «reakce při 3 atm», protože je pro něj podstatné, kolikrát je to víc než tlak vzduchu; potápěč počítá hloubku v atmosférách, protože každých deset metrů vody přidá přesně jednu a je to nejpohodlnější počet v jeho oboru; manometr na pneumatiky je dělený v barech a atm, neboť rozdíl mezi nimi je menší než chyba přístroje. Metrologický paradox tkví v tom, že po roce 1954 atmosféra přestala být měřením a stala se přesným činitelem — tedy právě tím, co je pohodlné používat, a právě tím, co nelze ověřit pokusem. Ověřit lze barometr, ne jednotku; a barometr cejchovaný v pascalech ukáže jednu atmosféru jen vzácnou shodou okolností. Podobný osud potkal i její příbuzné: milimetr rtuťového sloupce je rovněž definován přes pascal a rovněž žije — v medicíně, kde se jím měří krevní tlak, a žádné doporučení to nezměnilo.

aneroidová krabička dýchá s počasím: zlomky milimetru zdvihu, pákami zvětšené až k ručičce

Katalog · měřicí jednotky

List pro každou veličinu

Sedm základních jednotek SI, dvaadvacet odvozených s vlastními jmény a jednotky mimo SI, bez nichž se neobejde ani technika, ani běžný život. Každá má svůj list: definice, převod, přístroje, pravidla zápisu. V 36 jazycích.

základních

odvozených

jazyků

Tlak: jednotky a jejich důvody

jedna veličina, desítka stupnic

mmHg ML⁻¹T⁻²

milimetr rtuťového sloupce

čili torr

psi ML⁻¹T⁻²

libra na čtvereční palec

anglosaská technika

inHg ML⁻¹T⁻²

palec rtuťového sloupce

letectví a USA

hPa/3 h ML⁻¹T⁻³

tendence tlaku

jak rychle se mění

kg/m³ ML⁻³

hustota

sama závisí na tlaku

°C Θ

stupeň Celsia

bod varu se posouvá

м základní SI

metr

výška sloupce

Н MLT⁻²

newton

síla na plochu

okta 1

oblačnost

také o obloze

Základní jednotky SI

kilogram, metr, sekunda

sekunda

čas

metr

výška

kilogram

hmotnost vzduchu

ampér

proud

kelvin

teplota

mol

látkové množství

kandela

svítivost