Pascal
Il 19 settembre 1648 Florin Périer salì sul Puy de Dôme con un tubo di vetro pieno di mercurio. L’esperimento gli era stato chiesto dal cognato, Blaise Pascal. In basso, a Clermont, il mercurio stava a circa 71 cm. In cima si abbassò di 8,5 cm.
Si capì così che il mercurio regge il peso dell’aria sopra di sé. Più si sale, meno aria c’è sopra e più bassa è la colonna. Oltre trecento anni dopo l’unità di pressione prese il nome di Pascal. Un pascal è una forza di un newton su un metro quadrato. È pochissimo: un foglio di carta preme sul tavolo con circa 0,8 Pa.
| Notazione | Pa |
| Definizione | un newton al metro quadrato · N/m² · kg·m⁻¹·s⁻² |
| Valori di riferimento | atmosfera normale 101 325 Pa · 1 bar — 100 000 Pa · 1 Torr — 101 325/760 Pa |
| Introdotta | 1971, 14ª Conferenza generale dei pesi e delle misure |
| Norme | ISO 80000-4 · Brochure SI, 9ª ed. · ISO 2533 (atmosfera tipo) |
| Valori tipici | 31 kPa — vetta dell’Everest · 101 kPa — livello del mare · 110 MPa — fondo della fossa delle Marianne |
01 · Definizione
Forza divisa per area
La pressione p è una forza F che agisce perpendicolarmente a una superficie, divisa per l’area A di quella superficie. Un pascal è una forza di un newton su un metro quadrato. In unità di base del SI è un chilogrammo al metro al secondo quadrato.
In un liquido o in un gas la pressione agisce allo stesso modo in tutte le direzioni. È il principio di Pascal. Per questo in profondità l’acqua preme su un batiscafo non solo dall’alto, ma da ogni lato. Ogni dieci metri di acqua di mare aggiungono circa un’atmosfera.
Perché la racchetta da neve regge e il tacco a spillo affonda
Una persona sta in piedi sulla neve. Il carico blu è il suo peso, regolato con il cursore. Cambia solo l’appoggio sotto. Più piccola è l’area, maggiore è la pressione e più profonda l’impronta. Il tratteggio è la superficie della neve prima del passo.
Un manometro per pneumatici segna 2,2 bar. È pressione relativa: di quanto l’aria nella gomma spinge più forte di quella esterna. La pressione assoluta nella gomma è di circa 3,2 bar. Se non si dice di quale pressione si parla, l’errore è di un’atmosfera intera. Per questo nei documenti si scrive per esteso: «pressione relativa 220 kPa».
Che cosa succede a un palloncino, un bicchiere e un sacchetto di patatine
A sinistra una sezione del mondo: una montagna, il livello del mare e l’oceano fino al fondo della fossa delle Marianne. La profondità è tracciata in modo disuguale perché si vedano le prime decine di metri. Trascinate l’oggetto in su o in giù, o scegliete un luogo con un pulsante. Al centro l’oggetto in primo piano. Le frecce blu sono la pressione dell’acqua o dell’aria: più sono lunghe, più preme. Il tratteggio è la dimensione dell’oggetto al livello del mare. A destra un manometro a scala logaritmica. Se non si tocca nulla, l’oggetto percorre i luoghi da solo.
Al livello del mare la pressione è di 101,3 kPa. Portate il palloncino sott’acqua o in montagna.
02 · Conversione
| Unità | Valore | Dove si incontra |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
Un ettopascal è uguale a un millibar. Così i servizi meteorologici hanno cambiato unità senza cambiare i numeri: 1013 mbar sono diventati 1013 hPa.
Il torr e il millimetro di mercurio differiscono di meno di un milionesimo.
Le cifre sugli pneumatici in psi e bar sono pressione relativa. Bisogna aggiungerci un’atmosfera.
03 · Ordini di grandezza
04 · Strumenti di misura
05 · Regole di scrittura
06 · Unità vicine
07 · Sezione storica
L’atmosfera normale non è una misura ma una convenzione. Nel 1954 la 10ª Conferenza generale dei pesi e delle misure l’ha fissata a esattamente 101 325 Pa. Il numero viene dalla vecchia definizione: una colonna di mercurio di 760 mm a 0 °C con l’accelerazione di gravità normale.
Per questo anche il torr, un settecentosessantesimo di atmosfera, è un numero esatto. Il millimetro di mercurio si calcola dalla densità del mercurio e differisce dal torr di meno di un milionesimo. Per il medico e il meteorologo non c’è differenza; per il metrologo sì.
Catalogo delle grandezze
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Una goccia d'acido cambia il colore del succo, il sale colora la fiamma, l'acqua gela con un colpo. Sotto, tutte le schede di Simetrium, per disciplina e in ordine alfabetico.
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