Paskal
Izvedena SI jedinica · veličina: pritisak, mehanički napon
01 · Definicija
Pritisak koji stvara sila od jednog njutna ravnomerno raspoređena po kvadratnom metru. Jedinica je sićušna: atmosfera oko nas jeste sto hiljada paskala.
Malenkost paskala nije mana, već posledica poštene gradnje sistema: sastavljen je od njutna i metra bez ikakvih usklađujućih činilaca. Praksa se snalazi prefiksima — hektopaskalima u vremenskoj prognozi, kilopaskalima u ventilaciji, megapaskalima u hidraulici, gigapaskalima u nauci o materijalima. Najvažnije svojstvo ove veličine je drugde: pritisak ne zavisi od sile, nego od toga na koliku je površinu ta sila legla. Ista žena štiklom ostavlja udubljenja u parketu, a u patikama nikakav trag, jer se oslona površina razlikuje dvesta puta.
U tečnosti koja miruje pritisak se prenosi jednako u svim pravcima — upravo je to otkrio sam Paskal. Otuda hidraulična presa: mali klip se pritiska rukom, a na velikom isti pritisak, pomnožen većom površinom, daje desetostruko veću silu. Auto-dizalica, kočnice i svaka presa žive od ovog pravila, koje ujedno objašnjava zašto pritisak na dnu suda zavisi samo od visine stuba, a ne od toga da li je sud uzan ili širok.
02 · Pretvaranje
Paskali, bari, atmosfere, milimetri žive
Nijedna struka ne koristi paskal u čistom obliku: meteorologija računa u hektopaskalima, gumari u barima, lekari u milimetrima živinog stuba, američka tehnika u funtama po kvadratnom inču.
Fizička atmosfera određena je kao tačno sto jedna hiljada trista dvadeset pet paskala — to je pritisak živinog stuba visine sedamsto šezdeset milimetara na nula stepeni i pri normalnom gravitacionom ubrzanju. Tehnička atmosfera je nešto drugo: kilopond po kvadratnom centimetru, devedeset osam hiljada šezdeset šest i po paskala. Razlika je tri odsto, a na starim sovjetskim pločicama sreću se obe.
| Jedinica | Naziv | Vrednost | Gde se sreće |
|---|---|---|---|
| Pa | paskal, SI jedinica | 101325 | fizički proračuni |
| hPa | hektopaskal | 1013 | vremenska prognoza |
| kPa | kilopaskal | 101,33 | ventilacija, medicina |
| MPa | megapaskal | 0,1013 | hidraulika, čvrstoća |
| GPa | gigapaskal | 1,013·10⁻⁴ | modul elastičnosti materijala |
| N/m² | njutn po kvadratnom metru | 101325 | isto što i paskal |
| bar | bar | 1,01 | tehnika, meteorologija pre SI |
| atm | fizička atmosfera | 1 | hemija, referentni uslovi |
| at | tehnička atmosfera, kp/cm² | 1,03 | sovjetske pločice mašina |
| mmHg | milimetar živinog stuba, tor | 760 | medicina, vakuumska tehnika |
| psi | funta po kvadratnom inču | 14,7 | tehnika engleskog govornog područja |
| Ba | barij, CGS sistem | 1013250 | akustika i fizika pre SI |
Njutn po kvadratnom metru i paskal jesu jedno te isto, razlika je samo u zapisu. Hektopaskal je brojčano jednak milibaru, pa prelazak meteorologa na SI nije zahtevao menjanje uobičajenih brojeva
03 · Redovi veličina
od vakuuma u akceleratoru do utrobe SuncaSto jedna hiljada trista dvadeset pet — atmosfera na nivou mora
04 · Merni instrumenti
Čime se meri pritisak
Šuplja cev ovalnog preseka, savijena u luk, pod pritiskom teži da se ispravi, a to kretanje se preko poluge prenosi na kazaljku. Izumljen 1849. i otada gotovo nepromenjen: na svakom kompresoru i gasnoj boci stoji upravo on.
Naborana kutijica iz koje je izvučen vazduh skuplja se i širi prateći atmosferu; opruga joj ne da da se sruči. Instrument bez ijedne kapi žive — otuda i naziv aneroid, to jest bez tečnosti.
Membrana urezana u silicijum ugiba se za mikrometre, a otpornici ugrađeni u nju menjaju vrednost. Takvi senzori stoje u telefonu, automobilu i meteorološkoj stanici, a koštaju manje od manometra sa kazaljkom.
Pri niskim pritiscima membrane više nema šta da se ugiba, pa se meri drugačije: po toploti odvedenoj sa zagrejane niti. Što je gas ređi, to lošije odnosi toplotu, a po snazi grejanja sudi se o pritisku sve do hiljaditih delova paskala.
05 · Pravila pisanja
Veliko P, malo a
Oznaka je izvedena iz prezimena i zato počinje velikim slovom, a drugo je malo: Pa. Prefiks se piše spojeno i bez razmaka, kilo malim slovom, mega i giga velikim: kPa, MPa, GPa. Ruska oznaka je Па.
Malo m znači mili, pa se megapaskali zapisani kao mPa pretvaraju u milipaskale — greška milijardu puta. Treći primer je nepotpun: u tehnici se gotovo uvek navodi natpritisak, računat od atmosfere, a bez napomene broj je dvosmislen. Apsolutni pritisak se označava slovom a, natpritisak slovom g, što u dokumentaciji na engleskom izgleda kao psia i psig.
06 · Susedne jedinice
Bar je zgodan blizinom atmosferi, atmosfera je vezana za živin stub, a paskal je jedini koji se iz sistema izvodi bez podešavanja.
sto hiljada paskala
njutn po metru²
760 mm žive
U susednim listovima Simetrijuma: njutn, od kojih je paskal sagrađen, bar i atmosfera kao jedinice van SI iste namene, psi za tehniku engleskog govornog područja i milimetar živinog stuba za medicinu.
07 · Istorijski deo
Kako se priznalo da vazduh ima težinu
Galilejev učenik zatopio je cev sa živom i prevrnuo je u posudu: stub se spustio na sedamsto šezdeset milimetara i stao. Iznad njega ostala je praznina, koju je nauka dotad smatrala nemogućom.
Blez Paskal zamolio je zeta da iznese barometar na vrh vulkana u Overnji. Živin stub spustio se za osam centimetara: vazduh nad planinom pritiska slabije nego nad dolinom, dakle atmosfera ima težinu.
Inženjeri su računali u kilopondima po kvadratnom centimetru, meteorolozi su uveli bar i milibar, lekari su ostali pri milimetrima žive. Isti manometar nosio je u različitim zemljama različite skale.
Četrnaesta Generalna konferencija dala je jedinici sopstveno ime, iako je u sistemu postojala od šezdesete. Meteorolozi su prešli na hektopaskale bezbolno: brojčano je jednak milibaru.
Apsolutni, natpritisak, i ono što pokazuje instrument
Gotovo svaki manometar ne meri pritisak nego razliku: unutar cevi naspram spolja. Zato izduvani točak pokazuje nulu iako u njemu ima vazduha, a kućni merač pritiska daje sto dvadeset milimetara preko atmosferskih sedamsto šezdeset. Apsolutni pritisak dobija se dodavanjem atmosferskog, i upravo on ulazi u jednačine stanja gasa — mešanje dveju referenci ostaje najčešća greška u termičkim proračunima. Posebna finesa tiče se živinog stuba: njegova visina zavisi od gustine žive, a ona od temperature, pa definicija propisuje nula stepeni i normalno gravitaciono ubrzanje. Medicina ovu popravku zanemaruje, metrologija ne, a primarni etaloni pritiska danas se ne grade na živi nego na klipnim vagama, gde pritisak zadaju tegovi poznate mase na klipu tačno izmerene površine.
Katalog · merne jedinice
List za svaku veličinu
Sedam osnovnih SI jedinica, dvadeset dve izvedene sa sopstvenim imenima i vansistemske jedinice bez kojih ne prolaze ni tehnika ni svakodnevica. Svaka ima svoj list: definicija, pretvaranje, instrumenti, pravila pisanja. Na 36 jezika.
Izvedene SI jedinice sa sopstvenim imenom
otvoren list paskalaOsnovne SI jedinice
terakotom — kilogram, metar i sekunda, od kojih je paskal sastavljenJedinice van SI
terakotom — jedinice pritiska drugih sistemaJezik lista
36 jezika. Oznaka Pa je međunarodna, ali uobičajena svakodnevna jedinica se razlikuje: hektopaskali u evropskoj prognozi, inči žive u američkoj, milimetri žive u ruskoj.