Pascal
Op 19 september 1648 beklom Florin Périer de Puy de Dôme met een glazen buis vol kwik. Het experiment was hem gevraagd door zijn zwager, Blaise Pascal. Beneden, in Clermont, stond het kwik op ongeveer 71 cm. Op de top zakte het 8,5 cm.
Zo bleek dat het kwik het gewicht van de lucht erboven draagt. Hoe hoger je komt, hoe minder lucht erboven en hoe lager de kolom. Ruim driehonderd jaar later werd de eenheid van druk naar Pascal genoemd. Eén pascal is een kracht van één newton per vierkante meter. Dat is heel weinig: een vel papier drukt met ongeveer 0,8 Pa op tafel.
| Aanduiding | Pa |
| Definitie | één newton per vierkante meter · N/m² · kg·m⁻¹·s⁻² |
| Referentiewaarden | normale atmosfeer 101 325 Pa · 1 bar — 100 000 Pa · 1 Torr — 101 325/760 Pa |
| Ingevoerd | 1971, 14e Algemene Conferentie voor Maten en Gewichten |
| Normen | ISO 80000-4 · SI-brochure, 9e ed. · ISO 2533 (standaardatmosfeer) |
| Typische waarden | 31 kPa — top van de Everest · 101 kPa — zeeniveau · 110 MPa — bodem van de Marianentrog |
01 · Definitie
Kracht gedeeld door oppervlak
Druk p is een kracht F die loodrecht op een oppervlak werkt, gedeeld door de grootte A van dat oppervlak. Eén pascal is een kracht van één newton op één vierkante meter. In SI-basiseenheden is dat een kilogram per meter per seconde in het kwadraat.
In een vloeistof of gas werkt de druk naar alle kanten even sterk. Dat is de wet van Pascal. Daarom drukt het water in de diepte niet alleen van boven op een bathyscaaf, maar van alle kanten. Elke tien meter zeewater voegt ongeveer één atmosfeer toe.
Waarom een sneeuwschoen draagt en een naaldhak wegzakt
Iemand staat op sneeuw. De blauwe last is zijn gewicht, in te stellen met de schuifregelaar. Alleen het steunvlak eronder verandert. Hoe kleiner het oppervlak, hoe groter de druk en hoe dieper de afdruk. De stippellijn is het sneeuwoppervlak voordat hij erop stapte.
Een bandenspanningsmeter geeft 2,2 bar aan. Dat is overdruk: hoeveel harder de lucht in de band duwt dan de lucht buiten. De absolute druk in de band is ongeveer 3,2 bar. Wie niet zegt welke druk hij bedoelt, zit er een hele atmosfeer naast. Daarom schrijft men in documenten voluit: «overdruk 220 kPa».
Wat er gebeurt met een ballon, een beker en een zak chips
Links een doorsnede van de wereld: een berg, het zeeniveau en de oceaan tot de bodem van de Marianentrog. De diepte is ongelijkmatig uitgezet, zodat de eerste tientallen meters zichtbaar zijn. Sleep het voorwerp omhoog of omlaag, of kies een plek met een knop. In het midden het voorwerp in close-up. De blauwe pijlen zijn de druk van water of lucht: hoe langer, hoe harder het drukt. De stippellijn is de grootte van het voorwerp op zeeniveau. Rechts een manometer met logaritmische schaal. Als je niets aanraakt, gaat het voorwerp zelf de plekken langs.
Op zeeniveau is de druk 101,3 kPa. Neem de ballon mee onder water of de bergen in.
02 · Omrekening
| Eenheid | Waarde | Waar het voorkomt |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
Een hectopascal is gelijk aan een millibar. Daarom wisselden weerdiensten van eenheid zonder de getallen te veranderen: 1013 mbar werd 1013 hPa.
De torr en de millimeter kwik verschillen minder dan een miljoenste.
Getallen op banden in psi en bar zijn overdruk. Daar moet je een atmosfeer bij optellen.
03 · Ordes van grootte
04 · Meetinstrumenten
05 · Schrijfregels
06 · Naburige eenheden
07 · Historisch deel
De normale atmosfeer is geen meting maar een afspraak. In 1954 legde de 10e Algemene Conferentie voor Maten en Gewichten haar vast op precies 101 325 Pa. Het getal komt uit de oude definitie: een kwikkolom van 760 mm bij 0 °C en de normale valversnelling.
Daarom is ook de torr, een zevenhonderdzestigste atmosfeer, een exact getal. De millimeter kwik wordt berekend uit de dichtheid van kwik en wijkt minder dan een miljoenste af van de torr. Voor een arts of meteoroloog is er geen verschil, voor een metroloog wel.
Catalogus van grootheden
de hele index →De zeven SI-basiseenheden
Een druppel zuur verandert de kleur van het sap, zout kleurt de vlam, water bevriest door een tik. Daaronder alle bladen van Simetrium, per vakgebied en alfabetisch.
Index openen →