Паскаль (единица)
Единица давления, производная от СИ

паскаль
Показания манометра в фунтах на квадратный дюйм ( красная шкала) и кПа (черная шкала)
Общая информация
Система единицСИ
Единица измерениядавление или стресс
СимволПа
Назван в честьБлез Паскаль
Конверсии
1 Па в ...... равно ...
   Основные единицы СИ :   кг ⋅ м −1 ⋅ с −2
   Традиционные единицы США :   1,450 38 × 10−4 фунтов на кв. дюйм 
   атмосфера :   9,869 23 × 10−6  атм​
   бар :   10 −5 бар
   бари (единица СГС)   10 Ба

Паскаль (символ: Па ) — единица измерения давления в Международной системе единиц (СИ) . Она также используется для количественной оценки внутреннего давления , напряжения , модуля Юнга и предела прочности на растяжение . Единица, названная в честь Блеза Паскаля , является когерентной производной единицей СИ, определяемой как один ньютон на квадратный метр (Н/м2 ) . [1] Она также эквивалентна 10 бари (10 Ба) в системе СГС . Общими кратными единицами паскаля являются гектопаскаль (1 гПа = 100 Па), который равен одному миллибару , и килопаскаль (1 кПа = 1000 Па), который равен одному сантибару.

Единица измерения, называемая стандартной атмосферой (атм), определяется как 101 325 Па. [2] Метеорологические наблюдения обычно сообщают об атмосферном давлении в гектопаскалях в соответствии с рекомендацией Всемирной метеорологической организации , таким образом, стандартная атмосфера (атм) или типичное давление воздуха на уровне моря составляет около 1013 гПа. Отчеты в Соединенных Штатах обычно используют дюймы ртутного столба [3] или миллибары (гектопаскали). [4] [5] В Канаде эти отчеты приводятся в килопаскалях. [6]

Этимология

Единица названа в честь Блеза Паскаля , известного своим вкладом в гидродинамику и гидростатику, а также экспериментами с барометром . Название паскаль было принято для единицы СИ ньютон на квадратный метр (Н/м 2 ) 14-й Генеральной конференцией по мерам и весам в 1971 году. [7] [8]

Определение

Паскаль можно выразить с использованием производных единиц СИ или, в качестве альтернативы, исключительно основных единиц СИ , как:

1   П а = 1   Н м 2 = 1   к г м ⋅ с 2 = 1   Дж. м 3 {\displaystyle {\rm {1~Па=1~{\frac {Н}{м^{2}}}=1~{\frac {кг}{м{\cdot }с^{2}}}=1~{\frac {Дж}{м^{3}}}}}}

где N — ньютон , m — метр , kg — килограмм , s — секунда , а J — джоуль . [9]

Один паскаль — это давление, оказываемое силой величиной один ньютон перпендикулярно площади в один квадратный метр.

Стандартные единицы

Единица измерения, называемая атмосферой или стандартной атмосферой (атм), составляет 101 325  Па (101,325 кПа). [10] Это значение часто используется в качестве эталонного давления и указывается как таковое в некоторых национальных и международных стандартах, таких как ISO 2787 Международной организации по стандартизации (пневматические инструменты и компрессоры), ISO 2533 (аэрокосмическая промышленность) и ISO 5024 (нефть). Напротив, Международный союз теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) рекомендует использовать 100 кПа в качестве стандартного давления при описании свойств веществ. [11]

В Unicode есть выделенные кодовые точки U+33A9 ㎩ SQUARE PA и U+33AA ㎪ SQUARE KPA в блоке совместимости CJK , но они существуют только для обратной совместимости с некоторыми старыми идеографическими наборами символов и поэтому устарели . [12] [13]

Использует

Паскаль (Па) или килопаскаль (кПа) как единица измерения давления широко используется во всем мире и в значительной степени заменила единицу фунт на квадратный дюйм (psi), за исключением некоторых стран, которые все еще используют имперскую систему измерений или традиционную американскую систему , включая Соединенные Штаты.

Геофизики используют гигапаскаль (ГПа) для измерения или расчета тектонических напряжений и давлений внутри Земли .

Медицинская эластография измеряет жесткость тканей неинвазивным способом с помощью ультразвука или магнитно-резонансной томографии и часто отображает модуль Юнга или модуль сдвига ткани в килопаскалях.

В материаловедении и инженерии паскаль измеряет жесткость , прочность на растяжение и прочность на сжатие материалов. В инженерии мегапаскаль (МПа) является предпочтительной единицей для этих целей, поскольку паскаль представляет собой очень малую величину.

Приблизительный модуль Юнга для обычных веществ [14]
МатериалМодуль Юнга
(ГПа)
Нейлон 62–4
Конопляное волокно35
Алюминий69
Зубная эмаль83
Медь117
Конструкционная сталь200
Алмазный1220

Паскаль также эквивалентен единице СИ плотности энергии , джоулю на кубический метр. Это применимо не только к термодинамике сжатых газов, но и к плотности энергии электрических , магнитных и гравитационных полей.

Паскаль используется для измерения звукового давления . Громкость — это субъективное восприятие звукового давления, измеряемое как уровень звукового давления (SPL) в логарифмической шкале звукового давления относительно некоторого опорного давления. Для звука в воздухе давление 20 мкПа считается порогом слышимости для человека и является обычным опорным давлением, так что его SPL равен нулю.

Герметичность зданий измеряется при давлении 50 Па. [15]

В медицине артериальное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст., очень близко к одному торру ). Нормальное артериальное давление взрослого человека составляет менее 120 мм рт. ст. систолического артериального давления (САД) и менее 80 мм рт. ст. диастолического артериального давления (ДАД). [16] Переведите мм рт. ст. в единицы СИ следующим образом: 1 мм рт. ст. = 0,13332 кПа. Следовательно, нормальное артериальное давление в единицах СИ составляет менее 16,0 кПа САД и менее 10,7 кПа ДАД. Эти значения аналогичны давлению водяного столба среднего роста человека; поэтому давление следует измерять на руке примерно на уровне сердца.

Единицы измерения гектопаскаль и миллибар

Единицами измерения атмосферного давления, обычно используемыми в метеорологии, ранее были бар (100 000 Па), что близко к среднему давлению воздуха на Земле, и миллибар. С введением единиц СИ метеорологи обычно измеряют давление в гектопаскалях (гПа), равных 100 паскалям или 1 миллибару. [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] Исключение составляет Канада, где используются килопаскали (кПа). Во многих других областях науки предпочтительны префиксы, которые являются степенью 1000, что исключает использование гектопаскаля. [24] [25]

Во многих странах также используются миллибары. Практически во всех других областях вместо них используется килопаскаль. [26]

Кратные и дольные числа

Десятичные кратные и дольные дроби образуются с использованием стандартных единиц СИ .

МножественныеДробные числа
ЦенитьИмяСимволЦенитьИмяСимвол
10 1 ПадекапаскальдаПа10 −1 ПадеципаскальдПа
10 2 ПагектопаскальгПа10 −2 ПасантипаскальсПа
10 3 ПакилопаскалькПа10−3 Па​миллипаскальмПа
10 5 Пабар (внесистемная единица)бар
10 6 ПамегапаскальМПа10 −6 ПамикропаскальмкПа
10 9 ПагигапаскальГПа10−9 Па​нанопаскальнПа
10 12 ПатерапаскальТПа10 −12 ПапикопаскальпПа
10 15 ПапетапаскальППа10 −15 ПафемтопаскальфПа
10 18 ПаэксапаскальЭПа10 −18 ПааттопаскальаПа
10 21 ПазеттапаскальЗПа10 −21 ПазептопаскальзПа
10 24 ПайоттапаскальYPa10 −24 ПайоктопаскальyPa
10 27 ПароннапаскальРПа10 −27 ПаронтопаскальрПа
10 30 ПакеттапаскальQПа10 −30 ПаквектопаскалькПа

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Международное бюро мер и весов (2006), Международная система единиц (СИ) (PDF) (8-е изд.), стр. 118, ISBN 92-822-2213-6, заархивировано (PDF) из оригинала 4 июня 2021 г. , извлечено 16 декабря 2021 г.
  2. ^ "Определение стандартной атмосферы". BIPM . Получено 16 февраля 2015 г.
  3. ^ "Страница глоссария Национальной метеорологической службы о дюймах ртутного столба".
  4. ^ "Карта атмосферного давления правительства США".
  5. ^ «Канал погоды».
  6. ↑ Канада, Environment (16 апреля 2013 г.). "Погода в Канаде - Environment Canada". weather.gc.ca .
  7. ^ bipm.fr. Архивировано 30 июня 2007 г. на Wayback Machine .
  8. ↑ Протокол 14-й Генеральной конференции по мерам и весам, 1971 г., стр. 78.
  9. ^ Таблица 3 (Раздел 2.2.2). Архивировано 18 июня 2007 г. на Wayback Machine . Брошюра SI . Международное бюро мер и весов .
  10. ^ "Резолюция 4 10-го заседания CGPM". Conférence Générale des Poids et Mesures . 1954. Архивировано из оригинала 30 марта 2021 г. Получено 5 апреля 2010 г.
  11. ^ IUPAC.org, Золотая книга, Стандартное давление
  12. ^ "CJK Compatibility" (PDF) . 2015 . Получено 21 февраля 2016 .
  13. ^ Стандарт Unicode, версия 8.0.0. Маунтин-Вью, Калифорния: Консорциум Unicode. 2015. ISBN 978-1-936213-10-8. Получено 21 февраля 2016 г.
  14. ^ "Модуль упругости при растяжении – модуль упругости или модуль Юнга – для некоторых распространенных материалов" . Получено 16 февраля 2015 г.
  15. ^ "Глава 7 Стандарты ResNet: Национальный стандарт ResNet для аудита энергопотребления в домах" (PDF) . ResNet. 2010. Архивировано из оригинала (PDF) 26 июля 2011 г. Получено 3 марта 2011 г.
  16. ^ "BP Guideline | Target:BP". Американская кардиологическая ассоциация . Получено 18 мая 2020 г.
  17. ^ "KNMI - Вер - Варнеминген" . Проверено 4 декабря 2016 г.
  18. ^ «Преобразование комментариев? – IRM» . Проверено 4 декабря 2016 г.
  19. ^ "DWD". Архивировано из оригинала 10 февраля 2008 года . Получено 20 декабря 2006 года .
  20. ^ "Японское метеорологическое агентство – Карты погоды" . Получено 4 декабря 2016 г.
  21. ^ "MDD". Архивировано из оригинала 6 мая 2006 года.
  22. ^ НОАА
  23. ^ Соединенное Королевство, Метеорологическое бюро. "Ключ к символам и терминам" . Получено 4 декабря 2016 г.
  24. ^ "CTV News, погода; текущие условия в Монреале". Архивировано из оригинала 4 июня 2011 года.
  25. ^ Канада, Окружающая среда. "Монреаль, Квебек – 7-дневный прогноз – Окружающая среда Канады". Архивировано из оригинала 30 ноября 2017 года . Получено 4 декабря 2016 года .
  26. ^ Эмблер Томпсон (редактор) Руководство по использованию Международной системы единиц (СИ) (ред.): ... , стр. 66, в Google Books
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Паскаль_(единица)&oldid=1247362330"