Паскаль
19 сентября 1648 года Флоран Перье поднялся на гору Пюи-де-Дом со стеклянной трубкой, полной ртути. Об опыте его попросил шурин, Блез Паскаль. Внизу, в Клермоне, ртуть стояла на высоте около 71 cm. На вершине она опустилась на 8,5 cm.
Так выяснилось, что ртуть держит вес воздуха над ней. Чем выше поднимаешься, тем меньше воздуха сверху и тем ниже столбик. Через триста с лишним лет единицу давления назвали в честь Паскаля. Один паскаль — это сила в один ньютон на квадратный метр. Это очень мало: лист бумаги давит на стол примерно на 0,8 Pa.
| Обозначение | Pa |
| Определение | один ньютон на квадратный метр · N/m² · kg·m⁻¹·s⁻² |
| Опорные значения | нормальная атмосфера 101 325 Pa · 1 bar — 100 000 Pa · 1 Torr — 101 325/760 Pa |
| Введена | 1971, 14-я Генеральная конференция по мерам и весам |
| Стандарты | ISO 80000-4 · SI Brochure 9th ed. · ISO 2533 (стандартная атмосфера) |
| Типичные значения | 31 kPa — вершина Эвереста · 101 kPa — уровень моря · 110 MPa — дно Марианской впадины |
01 · Определение
Сила, разделённая на площадь
Давление p — это сила F, которая действует перпендикулярно поверхности, делённая на площадь этой поверхности A. Один паскаль — сила в один ньютон на один квадратный метр. В основных единицах СИ это килограмм на метр на секунду в квадрате.
В жидкости и газе давление действует во все стороны одинаково. Это закон Паскаля. Поэтому на глубине вода давит на батискаф не только сверху, а со всех сторон. Каждые десять метров морской воды добавляют примерно одну атмосферу.
Почему снегоступ держит, а шпилька проваливается
Человек стоит на снегу. Голубой груз — его вес, он задаётся ползунком. Меняется только опора под ним. Чем меньше площадь, тем больше давление и тем глубже след. Пунктир — поверхность снега до того, как на него встали.
Манометр на шине показывает 2,2 bar. Это избыточное давление: на сколько воздух в шине давит сильнее наружного. Абсолютное давление в шине около 3,2 bar. Если не сказать, о каком давлении речь, ошибка составит целую атмосферу. Поэтому в документах пишут словами: «избыточное давление 220 kPa».
Что случится с шариком, стаканом и пакетом чипсов
Слева разрез мира: гора, уровень моря и океан до дна Марианской впадины. Глубина отложена неравномерно, чтобы первые десятки метров были видны. Перетащите предмет вверх или вниз, или выберите место кнопкой. В середине предмет крупно. Голубые стрелки — давление воды или воздуха: чем они длиннее, тем сильнее давит. Пунктир — размер предмета на уровне моря. Справа манометр с логарифмической шкалой. Если ничего не трогать, предмет сам поедет по местам.
На уровне моря давление 101,3 kPa. Опустите шарик под воду или поднимите в горы.
02 · Пересчёт
| Единица | Значение | Где встречается |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
Гектопаскаль равен миллибару. Поэтому метеослужбы сменили единицу, не меняя самих чисел: 1013 mbar стали 1013 hPa.
Торр и миллиметр ртутного столба различаются меньше чем на миллионную долю.
Числа на шинах в psi и bar — избыточное давление. К ним надо прибавить атмосферу.
03 · Порядки величин
04 · Приборы измерения
05 · Правила записи
06 · Соседние единицы
07 · Исторический раздел
Нормальная атмосфера — не измерение, а соглашение. В 1954 году 10-я Генеральная конференция по мерам и весам приняла её равной ровно 101 325 Pa. Число взято из старого определения: столб ртути 760 mm при 0 °C и стандартном ускорении свободного падения.
Поэтому торр, одна семьсот шестидесятая атмосферы, — тоже точное число. Миллиметр ртутного столба считают по плотности ртути, и он отличается от торра меньше чем на миллионную долю. Для врача и метеоролога разницы нет, для метролога — есть.
Каталог величин
весь указатель →Семь основных единиц СИ
Капля кислоты меняет цвет сока, соль красит пламя, вода замерзает от стука. Под ними — все листы Simetrium по дисциплинам и по алфавиту.
Открыть указатель →