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标准大气压和工程大气压

标准大气压和工程大气压
周五,给同事解释标准大气压和工程大气压的区别时,虽然有点儿心虚,可还是很肯定的去解释,后来一查资料,发现解释的有问题。

先道歉,因为我没有记清楚就乱说话,我以后注意,一定了解清楚了再说话,还有我以后学习东西应该认真,多查资料,多记东西。

为了让我自己也能记清,特意写此篇日志。

先说标准大气压,标准大气压(QNE):是指在标准大气条件下海平面的气压。

其值为百帕(或760毫米汞柱高或英寸汞柱高)。

标准大气压值的规定,是随着科学技术的发展,经过几次变化的。

最初规定在摄氏温度0℃、纬度45°、晴天时海平面上的大气压强为标准大气压,其值大约相当于76厘米汞柱高。

后来发现,在这个条件下的大气压强值并不稳定,它受风力、温度等条件的影响而变化。

于是就规定76厘米汞柱高为标准大气压值。

但是后来又发现76厘米汞柱高的压强值也是不稳定的,汞的密度大小受温度的影响而发生变化;g值也随纬度而变化。

为了确保标准大气压是一个定值,1954年第十届国际计量大会决议声明,规定标准大气压值为:1标准大气压=101325牛顿/平方米。

这个标准大气压是如何得来的呢由于大气压不是固定不变的。

为了比较大气压的大小,在1954
年第十届国际计量大会上,科学家对大气压规定了一个“标准”:在纬度45°的海平面上,当温度为0℃时,760毫米高水银柱产生的压强叫做标准大气压。

既然是“标准”,在根据液体压强公式计算时就要注意各物理量取值的准确性。

从有关资料上查得:0℃时水银的密度为×103千克/立方米,纬度45°的海平面上的g值为牛/千克。

于是可得760毫米高水银柱产生的压强为:
p水银=ρ水银gh
=×103千克/米3×牛/千克×米
=×105帕。

这就是1标准大气压的值,记为1atm。

顺便说一下大气压和大气压值会受到什么因素的影响,地球的周围被厚厚的空气包围着,这些空气被称为大气层。

空气可以向水那样自由的流动,同时它也受重力作用。

因此空气的内部向各个方向都有压强,这个压强被称为大气压。

1654年格里克在德国马德堡作了着名的马德堡半球实验,这让人们对大气压有了深刻的认识,但大气压到底有多大人们还不清楚。

11年后意大利科学家托里拆利在一根80厘米长的细玻璃管中注满水银倒置在盛有水银的水槽中,发现玻璃管中的水银大约下降了4厘米后就不再下降了。

这4厘米的空间无空气进入,是真空。

托里拆利据此推断大气的压强就等于水银柱的长度。

根据压强公式科学家们准确地算出了大气压在标准状态下为×105Pa。

大气压的变化跟高度有关。

大气压是由大气层受到重力作用而产生的,离地面越高的地方,大气层就越薄,那里的大气压就应该越小。

不过,由于跟大气层受到的重力有关的空气密度随高度变化不均匀,因此大气压随高度减小也是不均匀的。

大气压的变化还跟天气有关。

在不同时间,同一地方的大气压并不完全相同。

我们知道,水蒸气的密度比空气密度小,当空气中含有较多水蒸气时,空气密度要变小,大气压也随着降低。

一般说来,阴雨天的大气压比晴天小,晴天发现大气压突然降低是将下雨的先兆;而连续下了几天雨发现大气压变大,可以预计即将转晴。

另外,大气压的变化跟温度也有关系。

因气温升高时空气密度变小,所以气温高时大气压比气温低时要小些。

再说工程大气压,工程大气压实际上是为了方便工程中的计算,以10米水柱作为1个工程大气压(这是我的理解和以前看东西记忆,因为手头没有《流体力学》的书,所以我会找机会把其具体的文字根据找到)。

百度上是这样解释的,大气压是压强的一种单位。

“标准大气压”的简称。

实用上规定为760托。

工程上为方便起见,规定1公斤每平方厘米(=托)为压强单位,称为“工程大气压”或“大气压”。

但是我觉得这种解释很有问题,它把工程大气压和标准大气压搞成了一个概念,可实际两个是不同的,两个大气压是有数值差距的。

周五的时候还说到一个单位巴,当时谁也说不清其来历。

这次在百度中也找到了答案,“在最近的科学工作中,为方便起见,有另外将1标准大气压定义为100kPa的,记为1bar。

故现在提到标准大气压,也可以指100kPa。


顺便留下一些压力单位之间的换算:
1千帕(kPa)=磅力/英寸2(psi)=千克力/厘米2(kgf/cm2)
=大气压(atm)
1磅力/英寸2(psi)=千帕(kPa)=千克力/厘米2(kg/cm2)
=巴(bar)=大气压(atm)
1物理大气压(atm)=千帕(kPa)=磅/英寸2(psi)=巴(bar)
1毫米水柱(mmH2O)=帕(Pa)
1毫米汞柱(mmHg)=帕(Pa)
压力 1巴(bar)=105帕(Pa)
1托(Torr)=帕(Pa)
1工程大气压=千帕(kPa)
1达因/厘米2(dyn/cm2)=帕(Pa)
注:以上的所有资料来自百度、森林工作室提供的资料。

还有一些关于上面提到的不常用的单位的解释,下周再作补充。

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