Symbol plate 101 325 Pa

atm standard atmosphere · 760 mmHg

все три буквы строчныене путать с ат

Паспорт величины внесистемная единица давления ревизия 2026-08 · вторая редакция

Атмосфера

atm — внесистемная единица · величина: давление · 101 325 Па ровно

Флорентийские колодезные мастера жаловались, что насос не поднимает воду выше десяти с половиной метров, сколько ни старайся. Галилей отшутился, что у природы, видимо, кончается боязнь пустоты. Его ученик Торричелли решил проверить всерьёз и заменил воду ртутью — она в четырнадцать раз тяжелее, значит, столб выйдет короче и уместится на столе. Ртуть в запаянной трубке остановилась на семидесяти шести сантиметрах, а над ней осталась пустота, которой не должно было быть. Насос, выходит, ничего не сосёт: воду в трубу вдавливает воздух, и вдавливает ровно с той силой, какую способен уравновесить этот столб. Мы, писал Торричелли, живём погружёнными на дно воздушного океана.

Обозначение atm · атм

Размерность ML⁻¹T⁻²

Исходное определение 760 мм рт. ст. при 0 °C

Закреплена ГКМВ, 1954 · 10-я сессия

Разброс у поверхности от 0,858 до 1,071 atm

Переводов готово 14 / 36

К таблице пересчёта Шестнадцать лошадей против пустоты

01 · Определение

Атмосфера — внесистемная единица давления, равная 101 325 паскалям ровно. Число не измерено, а назначено: это давление ртутного столба высотой 760 мм при нуле градусов и стандартном ускорении свободного падения, вычисленное однажды и с 1954 года закреплённое как определение.

Обратите внимание, что произошло с логикой. Сначала единицей был предмет: столб ртути, который можно налить, померить линейкой и увидеть глазами. Потом предмет посчитали через плотность ртути и силу тяжести, получили пятизначное число — и объявили единицей само число. Ртуть после этого стала не нужна: если завтра выяснится, что её плотность известна чуть точнее, атмосфера не дрогнет, потому что она больше не про ртуть.

Обманчива в этой единице только вторая часть имени. «Стандартная» атмосфера ничего не говорит о том, что творится за окном: реальное давление у поверхности гуляет от 870 гектопаскалей в глазу тайфуна до 1085 над зимней Сибирью, и ровно одна атмосфера выпадает, строго говоря, случайно. Это точка отсчёта, а не измерение: к ней приводят объёмы газов, от неё считают температуры кипения, ею градуируют манометры — и её же по привычке называют «нормальным давлением», хотя нормального давления в природе не существует.

Из закреплённого числа следует и вся арифметика листа: атмосфера ровно в 760 раз больше миллиметра ртутного столба, в 1,013 25 раза больше бара и в 1,033 раза больше технической атмосферы — той самой «ат», килограмма-силы на квадратный сантиметр, которую до сих пор путают с настоящей. Разница между ними три процента: достаточно, чтобы испортить расчёт, и слишком мало, чтобы заметить ошибку по манометру.

Формально

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

Слева единица, вычисленная из предмета. Справа — то, из-за чего она нужна: воздух кончается, и довольно быстро

ML⁻¹T⁻²

сила на площадь

101 325

паскалей, ровно

10 330

кг воздуха над м²

Подъём: что отнимает уходящая атмосфера кипение вместо готовки

давление, atm профиль ваша высота

0 3 6 9 12

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

высота, км

ближайший ориентир: базовый лагерь Эвереста, 5364 м

высота 5364 м

0,508 atm

давление · 514 гПа

386 мм

ртутный столб

82,1 °C

температура кипения

нужна скороварка

яйцо вкрутую: 25 мин

Вода кипит, когда её собственное давление пара дорастает до внешнего. Убавьте внешнее — и кипение начнётся раньше, хотя воду греет тот же огонь. В базовом лагере Эвереста чайник закипает при восьмидесяти трёх градусах, и это не радость, а проблема: яйцо в такой воде не сварится никогда, а рис доходит вдвое дольше. Обратный ход тот же: скороварка держит внутри лишние полатмосферы, вода в ней не кипит до ста двадцати, и потому мясо готово втрое быстрее.

Тонна с лишним на каждый квадратный метр

Одна атмосфера — это десять тонн триста тридцать килограммов воздуха, стоящих на каждом квадратном метре: на плечах взрослого человека около шестисот килограммов, на ладони полтораста. Не раздавливает нас потому, что давит и снаружи, и изнутри — но стоит убрать половину с одной стороны, и разница становится вполне ощутимой силой. Присоска, соломинка, вакуумный подъёмник для стекла и грудная клетка при вдохе работают на одном и том же: слегка уменьшить давление с одной стороны и дать атмосфере сделать работу самой.

02 · Пересчёт

Введите значение — паспорт переведёт его в остальные

Три семейства: сама шкала давлений, знакомые предметы под этим давлением и стандартные условия, задаваемые атмосферой.

Значение

Единица

Главная ловушка не в коэффициентах, а в том, от чего отсчитывают. Бытовой манометр — шинный, компрессорный, любой со стрелкой — показывает избыточное давление, то есть разницу с окружающим воздухом; «два с половиной в колесе» означает три с половиной абсолютных. Формулы газовых законов, температуры кипения и растворимости требуют абсолютного. Отсюда две буквы в англоязычных каталогах, psig и psia, и отсюда же половина испорченных расчётов: перепутать их — значит ошибиться ровно на одну атмосферу, что при низких давлениях больше, чем сама измеряемая величина.

Таблица пересчёта

Шкала Предметы Условия

1,0000 atm · 101325 Па

Запись	Что означает	Значение	Где встречается
atm	атмосфера стандартная	1,0000	химия, водолазное дело
Па	паскаль, единица СИ	101325 Па	нормативы и расчёты
кПа	килопаскаль	101,325	шины, техника в СИ
бар	бар	1,01325	гидравлика, дайвинг
гПа	гектопаскаль, он же мбар	1013,3	сводки погоды
мм рт. ст.	торр	760,00	медицина, вакуумная техника
ат	техническая, кгс/см²	1,0332	старая документация
psi	фунт на квадратный дюйм	14,696	англосаксонская техника
mmHg	Давление крови	101325 Па	120 мм — верхнее у здорового
bar	Шина легкового авто	101325 Па	2,5 бар по манометру
atm	Баллон акваланга	101325 Па	200 атмосфер в стальном
hPa	Сводка погоды	101325 Па	1013 гПа у поверхности
atm	Стандартные условия ИЮПАК	101325 Па	1 бар с 1982 года, до того — атмосфера
kPa	Нормальные условия	101325 Па	101,325 кПа и 0 °C
mmHg	Барометрическая поверка	101325 Па	760 мм при 0 °C и g₀

В атмосферах

1,0000

В килопаскалях

101,33 кПа

Вода кипит при

100,0 °C

Переводы точные: все эти единицы определены через паскаль целыми коэффициентами, и ни один из них не подлежит уточнению опытом. Единственное живое число в таблице — гектопаскаль: он совпадает с миллибаром, и потому метеорология сменила единицу, не переучивая наблюдателей и не перерисовывая карты.

03 · Порядки величин

десятичный логарифм давления, атмосферы

Обитаемый диапазон и обычная техника

1,0000 atm

От половины до десятка атмосфер: всё, с чем человек имеет дело руками. Дыхание, шины, водопровод, кофемашина, скороварка, акваланг на первых тридцати метрах. Единственный участок шкалы, где атмосфера как единица действительно удобна: числа получаются небольшими, а сравнение с воздухом за окном очевидным

10⁻¹²

10⁻⁹

10⁻⁶

10⁻³

10³

3,6·10⁶

04 · Приборы измерения

Чем ловят атмосферу

трубка Торричелли · барометр Фортина · анероид · датчик MEMS

Трубка Торричелли

Метровая стеклянная трубка, запаянная с одного конца, залитая ртутью и опрокинутая в чашку: ртуть уходит вниз, пока не остановится на равновесной высоте, а сверху остаётся торричеллиева пустота — первый вакуум, сделанный руками. Прибор безупречно точен и совершенно неудобен: он весит, боится наклона и требует поправок на температуру ртути и на местную силу тяжести. Зато он не нуждается в градуировке — линейка и есть шкала.

Барометр Фортина

Тот же принцип, доведённый до метрологии: чашка снизу затянута кожаным мешочком, и винтом её уровень каждый раз подводят к нулю шкалы — острию слоновой кости, которое должно едва коснуться своего отражения в ртути. Только после этого читают верх столба нониусом с точностью до десятой миллиметра. Такими барометрами до середины XX века задавали давление на поверочных стендах, и именно из их показаний, приведённых к нулю градусов и стандартной тяжести, выросло число 101 325.

Анероид

Вместо ртути — плоская гофрированная коробочка с откачанным воздухом, которая слегка сплющивается, когда давление растёт, и распрямляется, когда падает. Ход её стенки — десятые доли миллиметра, и вся хитрость прибора в рычагах, увеличивающих это движение до размаха стрелки. Анероид можно возить, ронять и вешать в прихожей, но он врёт со временем: пружина устаёт, и его приходится сверять с ртутным. Так одна и та же величина получила «правильный» прибор и «удобный».

Датчик MEMS

В телефоне живёт кремниевая мембрана размером с песчинку: она прогибается под давлением, а вместе с прогибом меняется ёмкость или сопротивление тензорезисторов на её краю. Чувствительность — около десяти паскалей, то есть меньше метра высоты, и потому навигатор умеет отличать первый этаж от третьего. Барометров в мире стало больше, чем термометров, и их показания, собранные с миллионов телефонов, уже подают в модели прогноза погоды.

05 · Правила записи

Три строчные буквы и одна оговорка

Единица не названа по имени, поэтому обозначение строчное; приставки к ней не присоединяют.

Верно

2,5 atm (абс.)

1 atm = 101 325 Па

1 ат = 98 066,5 Па

избыточное 1,5 atm

Неверно

2,5 Atm

1 atm = 1 бар

1 atm = 1 ат

давление 2,5 атмосферы

Прописная «A» встречается в каталогах импортного оборудования и всегда означает небрежность, а не другую единицу. Бар отличается от атмосферы на 1,3 процента и введён как раз затем, чтобы иметь круглое число паскалей; в метеорологии от атмосферы отказались в его пользу ещё в тридцатые годы, и сводки идут в гектопаскалях, численно равных миллибарам. Техническая «ат» — килограмм-сила на квадратный сантиметр, она меньше настоящей на три процента, и в старой отечественной документации встречается чаще, чем atm. Последняя строка справа — про то, чего не хватает: без пометки «абсолютное» или «избыточное» число давления неполно, и это единственная оговорка, которую нельзя опустить.

06 · Соседние величины

Атмосфера окружена конкурентами: у каждого свой повод существовать.

Па

паскаль
единица СИ, слишком мелкая

бар

бар и гектопаскаль
то же, но круглым числом

мм рт. ст.

торр
ровно 1/760 атмосферы

1\ \text{atm} = 1{,}013\,25\ \text{бар} = 760\ \text{Торр} = 1{,}033\ \text{ат} = 14{,}696\ \text{psi} = 10{,}33\ \text{м вод. ст.}

Рядом в Simetrium стоят паскаль, бар, миллиметр ртутного столба, psi и барическая тенденция.

07 · Исторический раздел

Как пустота стала единицей

архив · 1643 → 1954

Торричелли · 1643

760 мм

Дно воздушного океана

Опыт занял минуту, а спорили о нём двадцать лет: над ртутью в трубке оказалась пустота, которой, по общему убеждению, быть не могло. Торричелли объяснил всё разом: столб держит вес воздуха, и высота его непостоянна — он менялся день ото дня. Прибор, придуманный ради философского спора, немедленно оказался предсказателем погоды, и это единственный случай, когда метеорология родилась из вакуума.

спор о природе, вышедший прибором

Паскаль и Перье · 1648

−76 мм на 1465 м

Гора как решающий довод

Блез Паскаль рассудил, что если столб держит воздух, то на горе воздуха меньше и столб обязан просесть. Сам он был слишком слаб здоровьем, и на Пюи-де-Дом полез его зять Флорен Перье с двумя трубками: одну оставил у подножия под присмотром монаха, вторую понёс вверх. На вершине ртуть упала на три дюйма с линией. Спор кончился: воздух весит, и весит меньше по мере подъёма.

первый опыт с контрольным прибором

Герике · 1654

16 лошадей

Шоу вместо формулы

Бургомистр Магдебурга Отто фон Герике сложил два медных полушария, откачал воздух своим насосом и предложил разорвать их упряжкам. Восемь лошадей с каждой стороны не справились; на диаметре в полметра атмосфера держала сферу с силой около двух тонн. Расчёт понятен любому, кто умеет умножать площадь на давление, но зрелище объяснило это лучше любых выкладок — и вошло в учебники на четыре столетия.

физика как публичный аттракцион

ГКМВ · 1954

101 325 Па

Число вместо ртути

К середине XX века выяснилось неудобное: определение через 760 миллиметров ртути тянуло за собой плотность ртути и местную силу тяжести, а обе величины уточнялись. Десятая Генеральная конференция по мерам и весам разрубила узел, объявив атмосферу равной 101 325 паскалям по определению. Единица потеряла связь с веществом и стала просто множителем — тем же приёмом, каким позже отвязали от предметов метр, а затем и килограмм.

отвязка от предмета

магдебургские полушария: полметра диаметром, две тонны на разрыв, восемь упряжек в каждую сторону

Метрологическая заметка

Единица, которую отменили и не смогли убрать

Атмосфера в СИ не входит и к употреблению не рекомендована: у давления есть паскаль, а для крупных значений — приставки к нему. Тем не менее единица держится там, где важно не число, а сравнение с воздухом за окном. Химик пишет «реакция при 3 atm», потому что ему существенно, во сколько раз больше атмосферного; водолаз считает глубину в атмосферах, потому что каждые десять метров воды добавляют ровно одну и это самый удобный счёт в его деле; шинный манометр размечен в барах и atm, поскольку разница между ними меньше погрешности прибора. Метрологический парадокс тут в том, что после 1954 года атмосфера перестала быть измерением и стала точным множителем — то есть ровно тем, чем удобно пользоваться, и ровно тем, что нельзя проверить опытом. Проверить можно барометр, а не единицу; а барометр, поверенный в паскалях, покажет одну атмосферу лишь по редкому совпадению. Похожая судьба у остальных её родственников: миллиметр ртутного столба тоже определён через паскаль и тоже жив — в медицине, где им меряют давление крови, и никакая рекомендация этого не изменила.

анероидная коробочка дышит вслед за погодой: доли миллиметра хода, увеличенные рычагами до стрелки

Каталог · единицы измерения

Паспорт на каждую величину

Семь базовых единиц СИ, двадцать две производные с собственными именами и внесистемные единицы, без которых не обходится ни техника, ни быт. Каждая — отдельный лист: определение, пересчёт, приборы, правила записи. На 36 языках.

базовых

производных

языков

Давление: единицы и их поводы

одна величина, десяток шкал

мм рт. ст. ML⁻¹T⁻²

миллиметр рт. столба

он же торр

psi ML⁻¹T⁻²

фунт на кв. дюйм

англосаксонская техника

inHg ML⁻¹T⁻²

дюйм рт. столба

авиация и США

гПа/3ч ML⁻¹T⁻³

барическая тенденция

как быстро меняется

кг/м³ ML⁻³

плотность

она же зависит от давления

°C Θ

градус Цельсия

точка кипения плывёт

м базовая СИ

метр

высота столба

Н MLT⁻²

ньютон

сила на площадь

окта 1

облачность

тоже про небо

Базовые единицы СИ

килограмм, метр, секунда

секунда

время

метр

высота

килограмм

масса воздуха

ампер

ток

кельвин

температура

mol

моль

кол-во вещества

кандела

сила света