Tabla de Contenidos
นอกจากอุณหภูมิแล้ว ความดันยังเป็นปริมาณทางกายภาพที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งในทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ และสามารถแสดงเป็นหน่วยต่างๆ ได้หลากหลาย สิ่งนี้ทำให้จำเป็นต้องรู้วิธีแปลงจากหน่วยหนึ่งไปเป็นอีกหน่วยหนึ่งได้อย่างง่ายดาย ในบทความนี้ มีการนำเสนอตัวอย่างหลายตัวอย่างที่แสดงวิธีแปลงแท่งเป็นบรรยากาศ ซึ่งเป็นหน่วยความดันสองหน่วยที่ใช้บ่อยที่สุดและใช้กันอย่างแพร่หลาย
บรรยากาศเป็นหน่วยความดัน (atm)
ในฐานะที่เป็นหน่วยของความดัน บรรยากาศหนึ่งซึ่งโดยทั่วไปแสดงเป็น atm แสดงถึงความดันที่กระทำโดยอากาศในชั้นบรรยากาศที่ระดับน้ำทะเล อย่างน้อยที่สุด นี่เป็นวิธีที่เอกภาพกำหนดไว้แต่แรกเริ่ม อย่างไรก็ตาม เนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าความดันบรรยากาศไม่คงที่ ณ จุดใดๆ บนโลก จึงถูกกำหนดใหม่ในปี 1954 เป็นหน่วยความดันเท่ากับ 101 325 Pa (1.01325.10 5 pascals) ซึ่งเทียบเท่ากับความดันที่กระทำโดย คอลัมน์ 760 มม. ของปรอทที่ 0°C
เป็นหน่วยของความดันสัมบูรณ์ ซึ่งในแง่ของขนาดแล้ว เป็นหน่วยความดันที่ค่อนข้างสูง ด้วยเหตุนี้บรรยากาศจึงมักถูกใช้เพื่อแสดงค่าความดันสูง เช่นเดียวกับกรณีของก๊าซอัด
บาร์
ในทางกลับกัน บาร์เป็นหน่วยที่มีขนาดใกล้เคียงกับบรรยากาศมาก ซึ่งใช้เพื่อแสดงค่าของแรงดันสัมบูรณ์ด้วย มันถูกกำหนดให้เป็น 100 กิโลปาสคาลหรือ 10 5 Pa ซึ่งทำให้เป็นหน่วยของระบบเมตริกแม้ว่าจะไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของระบบหน่วยสากลก็ตาม เมื่อเปรียบเทียบค่านี้กับปาสคาลของบรรยากาศ ที่เท่ากัน มันเป็นเรื่องง่ายที่จะได้รับความสัมพันธ์ระหว่างสองหน่วย:
เนื่องจากการแปลงเป็นปาสคาล (หน่วยความดันของระบบสากล) ได้ง่ายและทวีคูณหน่วยนี้จึงค่อย ๆ ดึงดูดชั้นบรรยากาศ อันที่จริง ข้อมูลอุณหพลศาสตร์มาตรฐานจำนวนมากที่เคยรายงานที่ความดัน 1 บรรยากาศ ปัจจุบันรายงานที่ 1 บาร์แทน
อย่างไรก็ตาม ค่าคงที่ทางกายภาพและเคมีจำนวนมาก เช่น ค่าคงที่ของก๊าซในอุดมคติ ยังคงใช้ในบรรยากาศ ดังนั้นจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องสามารถเปลี่ยนความดันในแท่งเป็นบรรยากาศได้
วิธีแปลง bar เป็น atm
ในการแปลงความดันในแท่งเป็นความดันในบรรยากาศ (และในทางกลับกัน) ให้คูณด้วยปัจจัยการแปลงหน่วยที่เหมาะสม ในการทำเช่นนี้ก็เพียงพอที่จะจำไว้ว่า 1 atm = 1.01325 bar เมื่อจัดเรียงความเท่าเทียมกันนี้ใหม่ จะได้ปัจจัยการแปลงหน่วยสองรายการ:
หากต้องการทราบว่าควรใช้หน่วยใดในสองหน่วย เราต้องจำไว้ว่าหน่วยที่เราต้องการจะต้องปรากฏในตัวเศษเสมอ และหน่วยที่เรามี (นั่นคือหน่วยที่เราต้องการแปลง) จะต้องอยู่ในตัวส่วนเสมอ ดังนั้นปัจจัยการแปลงที่เราจะใช้ในการแปลง bar เป็น atm จะอยู่ที่ด้านซ้าย
เคล็ดลับจากผู้เชี่ยวชาญ
- อย่างที่เราเห็น บรรยากาศเป็นหน่วยความดันที่มากกว่าบาร์ ดังนั้น เมื่อเราแปลงแรงดันจาก bar เป็น atm ผลลัพธ์ควรเป็นตัวเลขที่น้อยกว่าเล็กน้อยเสมอ หากการแปลงค่าความดันจากบาร์เป็นบรรยากาศทำให้ได้ค่าที่สูงกว่า แสดงว่ามีข้อผิดพลาดเกิดขึ้นอย่างแน่นอน และความผิดพลาดนั้นอาจเป็นไปได้ว่าปัจจัยการแปลงถูกใช้ย้อนกลับ
- ต้องระมัดระวังไม่ให้สับสนระหว่างบาร์กับหน่วยความดันอื่นที่คล้ายคลึงกัน เช่น บาเรีย ซึ่งจริงๆ แล้วเป็นหน่วยที่เท่ากับหนึ่งในล้านของบาร์ หรือกับบาร์กหรือบาร์ (g) ซึ่งเป็นหน่วยสัมพัทธ์ของความดันที่ระบุความดันเกจแทนที่จะเป็น แน่นอน
ตัวอย่างของการแปลงแท่งเป็นชั้นบรรยากาศ
ตัวอย่างที่ 1
ความดันภายนอกเครื่องบินโดยสารที่บินอยู่ที่ระดับความสูงประมาณ 0.2300 บาร์ แปลงความดันนี้ให้เป็นบรรยากาศ
วิธีแก้ไข:จำเป็นต้องคูณด้วยปัจจัยการแปลงที่ยกเลิกหน่วยที่เรามีและออกจากหน่วยที่เราต้องการ:
คำตอบ: อย่างที่คุณเห็น แรงดัน 0.23 bar เทียบเท่ากับ 0.2270 atm ซึ่งเป็นค่าที่ต่ำกว่าเล็กน้อย
ตัวอย่างที่ 2
แปลงแรงดันลมยางปกติของรถยนต์นั่งส่วนบุคคลซึ่งอยู่ที่ 2,206 บาร์ให้เป็นบรรยากาศ
วิธีแก้ไข:อีกครั้ง เราเพิ่มแรงกดดันที่เรามีด้วยปัจจัยการแก้ไขที่เหมาะสม:
คำตอบ:แรงดันลมยาง 2,206 bar เทียบเท่ากับ 2,177 atm
การแปลงย้อนกลับ: วิธีแปลง atm เป็นบาร์
ตอนนี้เรารู้วิธีแปลง bar เป็น atm แล้ว การแปลงย้อนกลับก็ง่ายเหมือนกัน สิ่งเดียวที่เปลี่ยนแปลงคือเราใช้ปัจจัยการแปลงผกผัน (ตัวที่อยู่ทางขวา) ซึ่งมีแถบในตัวเศษและ atm ในตัวส่วน
ตัวอย่าง
มีความประสงค์ที่จะแปลงความดันบรรยากาศบนพื้นผิวดาวอังคาร ซึ่งโดยเฉลี่ยแล้ว 6.433×10 -3 atm เป็น bar
วิธีแก้ไข:ในกรณีนี้ ปัจจัยการแปลงจะเป็น (1.101325 bar/1atm) ดังนั้นการแปลงจะเป็น:
คำตอบ:ความดันบนพื้นผิวดาวอังคารคือ 6.518×10 -3 bar
อ้างอิง
เซอร์เวย์, RA, Beichner, RJ และ Jewett, JW (1999) ฟิสิกส์: สำหรับนักวิทยาศาสตร์และวิศวกร (ชุด Saunders Golden Sunburst) (ฉบับที่ 5) ฟิลาเดลเฟีย, PA: Saunders College Pub
การรักษาทางคณิตศาสตร์ของผลการวัด (น.ป.). สืบค้นเมื่อ 29 มิถุนายน 2021 จากhttps://espanol.libretexts.org/@go/page/1798
แรงดันแก๊ส. (2563, 30 ตุลาคม). สืบค้นจากhttps://espanol.libretexts.org/@go/page/1868
