El aire atmosférico tiene densidad física, como resultado de lo cual es atraído por la Tierra y crea presión. En el proceso de desarrollo del planeta, tanto la composición de la atmósfera como su presión atmosférica cambiaron. Los organismos vivos se vieron obligados a adaptarse a la presión del aire existente, cambiando sus características fisiológicas. Las desviaciones de la presión atmosférica promedio provocan cambios en el bienestar de una persona, mientras que el grado de sensibilidad de las personas a tales cambios es diferente.
El aire se extiende desde la superficie de la Tierra hasta alturas del orden de cientos de kilómetros, más allá de las cuales comienza el espacio interplanetario, y cuanto más cerca de la Tierra, más comprimido está el aire bajo su propio peso, respectivamente, la presión atmosférica es más alta en la superficie de la Tierra. disminuyendo al aumentar la altitud.
A nivel del mar (a partir del cual se acostumbra medir todas las alturas), a una temperatura de +15 grados centígrados, la presión atmosférica promedia los 760 milímetros. columna de mercurio(mmHg.). Esta presión se considera normal (desde un punto de vista físico), lo que no significa que esta presión sea cómoda para una persona en cualquier condición.
La presión atmosférica se mide con un barómetro, graduado en milímetros de mercurio (mmHg), o en otras unidades físicas, por ejemplo, en pascales (Pa). 760 milímetros de mercurio corresponden a 101.325 pascales, pero en la vida cotidiana no se ha arraigado la medida de la presión atmosférica en pascales o unidades derivadas (hectopascales).
Anteriormente, la presión atmosférica también se medía en milibares, obsoleta y reemplazada por hectopascales. La norma de presión atmosférica es de 760 mm Hg. Arte. corresponde al estándar de presión atmosférica de 1013 mbar.
Presión 760 mm Hg. Arte. corresponde a la acción de 1.033 kilogramos por cada centímetro cuadrado del cuerpo humano. En total, el aire presiona toda la superficie del cuerpo humano con una fuerza de unas 15-20 toneladas.
Pero una persona no siente esta presión, ya que se equilibra con los gases del aire disueltos en los fluidos de los tejidos. Este equilibrio se ve perturbado por cambios en la presión atmosférica, que una persona percibe como un deterioro del bienestar.
Para algunas localidades, el valor medio de la presión atmosférica difiere de 760 mm. rt. Arte. Entonces, si en Moscú la presión promedio es de 760 mm Hg. Art., Luego en San Petersburgo solo 748 mm Hg. Arte.
Por la noche, la presión atmosférica es ligeramente más alta que durante el día, y en los polos de la Tierra, las fluctuaciones de la presión atmosférica son más pronunciadas que en la zona ecuatorial, lo que solo confirma el patrón de que las regiones polares (Ártico y Antártico) como hábitat son hostiles. a humanos.
En física, se deriva la llamada fórmula barométrica, según la cual con un aumento de altitud por cada kilómetro, la presión atmosférica cae en un 13%. La distribución real de la presión del aire no sigue la fórmula barométrica con bastante precisión, ya que la temperatura, la composición de la atmósfera, la concentración de vapor de agua y otros indicadores cambian según la altitud.
Depende de la presión atmosférica y el clima, cuando las masas de aire se mueven de un área a otra. Toda la vida en la Tierra también reacciona a la presión atmosférica. Entonces, los pescadores saben que la norma de presión atmosférica para pescar es baja, porque cuando la presión baja, los peces depredadores prefieren ir a cazar.
Las personas meteorológicas, y hay 4 mil millones de ellas en el planeta, son sensibles a los cambios en la presión atmosférica y algunas de ellas pueden predecir con precisión los cambios climáticos, guiados por su bienestar.
Es bastante difícil responder a la pregunta de qué norma de presión atmosférica es la más óptima para los lugares de residencia y la vida de una persona, ya que las personas se adaptan a la vida en diferentes condiciones climáticas... Normalmente, la presión está en el rango de 750 a 765 mm Hg. Arte. no empeora el bienestar de una persona, estos valores de presión atmosférica pueden considerarse límites normales.
Con los cambios en la presión atmosférica, las personas meteorológicas pueden sentir:
Los barorreceptores ubicados en las cavidades del cuerpo, las articulaciones y los vasos sanguíneos son los primeros en responder a los cambios de presión.
Con un cambio de presión, las personas meteosensibles experimentan alteraciones en el trabajo del corazón, pesadez en el pecho, dolor en las articulaciones y, en caso de problemas digestivos, también flatulencias y trastornos intestinales. Con una disminución significativa de la presión, la falta de oxígeno en las células cerebrales provoca dolores de cabeza.
Además, los cambios de presión pueden provocar trastornos mentales: las personas sienten ansiedad, irritación, duermen sin descanso o, en general, no pueden dormir.
Las estadísticas confirman que con cambios bruscos en la presión atmosférica, aumenta el número de infracciones, accidentes en el transporte y la producción. Se rastrea la influencia de la presión atmosférica sobre la presión arterial. En los pacientes hipertensos, la presión atmosférica elevada puede provocar una crisis hipertensiva con dolor de cabeza y náuseas, a pesar de que en este momento comienza un tiempo despejado y soleado.
Por el contrario, los pacientes hipotónicos reaccionan más bruscamente a una disminución de la presión atmosférica. La concentración reducida de oxígeno en la atmósfera provoca trastornos circulatorios, migrañas, dificultad para respirar, taquicardia y debilidad.
La meteosensibilidad puede ser el resultado de un estilo de vida poco saludable. Los siguientes factores pueden conducir a la meteosensibilidad o agravar el grado de su manifestación:
La eliminación de estos factores reduce el grado de meteosensibilidad. Las personas dependientes del meteorito deberían:
Pascal (Pa, Pa)
Pascal (Pa, Pa) es una unidad de medida de presión en el Sistema Internacional de Unidades (SI). La unidad lleva el nombre del físico y matemático francés Blaise Pascal.
Pascal es igual a la presión causada por una fuerza igual a un newton (N), distribuida uniformemente sobre una superficie normal a ella con un área de un metro cuadrado:
1 pascal (Pa) ≡ 1 N / m²
Se forman varias unidades utilizando prefijos SI estándar:
1 MPa (1 megapascal) = 1000 kPa (1000 kilopascals)
Atmósfera (física, técnica)
La atmósfera es una unidad no sistémica de medición de presión, aproximadamente igual a la presión atmosférica en la superficie de la Tierra al nivel del Océano Mundial.
Hay dos unidades aproximadamente iguales con el mismo nombre:
Atmósfera técnica (a, a, kgf / cm²)- igual a la presión producida por una fuerza de 1 kgf, dirigida perpendicular y uniformemente distribuida sobre una superficie plana con un área de 1 cm² (98.066,5 Pa).
1 atmósfera técnica = 1 kgf / cm² ("kilogramo-fuerza por centímetro cuadrado"). // 1 kgf = 9.80665 newtons (exactamente) ≈ 10 N; 1 N ≈ 0,10197162 kgf ≈ 0,1 kgf
Sobre idioma en Inglés kilogramo-fuerza se denota como kgf (kilogramo-fuerza) o kp (kilopond) - kilopond, del latín pondus que significa peso.
Note la diferencia: no libra, sino pondus.
En la práctica, aproximadamente 1 MPa = 10 atmósferas, 1 atmósfera = 0,1 MPa.
Bar
Una barra (del griego βάρος - gravedad) es una unidad de medida de presión fuera del sistema, aproximadamente igual a una atmósfera. Una barra equivale a 105 N / m² (o 0,1 MPa).
Relaciones entre unidades de presión
1 MPa = 10 bar = 10.19716 kgf / cm² = 145.0377 PSI = 9.869233 (atmósfera física) = 7500.7 mm Hg
1 bar = 0,1 MPa = 1,019716 kgf / cm² = 14,50377 PSI = 0,986923 (atmósfera física) = 750,07 mm Hg
1 en (atmósfera técnica) = 1 kgf / cm² (1 kp / cm², 1 kilopond / cm²) = 0.0980665 MPa = 0.98066 bar = 14.223
1 atm (atmósfera física) = 760 mm Hg = 0.101325 MPa = 1.01325 bar = 1.0333 kgf / cm²
1 mm Hg = 133,32 Pa = 13,5951 mm H2O
Volúmenes de líquidos y gases / Volumen
1 gl (EE. UU.) = 3.785 l
1 gl (Imperial) = 4.546 l
1 pie cúbico = 28,32 l = 0,0283 metros cúbicos
1 pulgada cúbica = 16,387 cc
Tasa de flujo / flujo
1 l / s = 60 l / min = 3,6 metros cúbicos / hora = 2,119 cfm
1 l / min = 0.0167 l / s = 0.06 metros cúbicos / hora = 0.0353 cfm
1 metro cúbico / hora = 16.667 l / min = 0.2777 l / s = 0.5885 cfm
1 cfm (pie cúbico por minuto) = 0,47195 l / s = 28,31685 l / min = 1,699011 cbm / hora
Características de flujo de la válvula
Consumo de coeficiente (factor) Kv
Factor de flujo - Kv
El parámetro principal del elemento de cierre y regulación es el coeficiente de flujo Kv. El caudal Kv indica el volumen de agua en metros cúbicos / hora (cbm / h) a una temperatura de 5-30ºC que pasa por la válvula con una pérdida de carga de 1 bar.
Coeficiente de flujo Cv
Coeficiente de flujo - Cv
En países con medidas imperiales, se utiliza el factor Cv. Muestra cuánta agua fluye en galones / minuto (gpm) a 60ºF fluye a través de la válvula con una caída de presión de 1 psi a través de la válvula.
Viscosidad cinemática / Viscosidad
1 pie = 12 pulgadas = 0,3048 m
1 pulgada = 0,0833 pies = 0,0254 m = 25,4 mm
1 m = 3.28083 pies = 39.3699 pulgadas
Unidades de fuerza
1 N = 0.102 kgf = 0.2248 lbf
1 libraf = 0.454 kgf = 4.448 N
1 kgf = 9.80665 N (exacto) ≈ 10 N; 1 N ≈ 0,10197162 kgf ≈ 0,1 kgf
En inglés, kilogramo-fuerza se denota como kgf (kilogramo-fuerza) o kp (kilopond) - kilopond, del latín pondus que significa peso. Tenga en cuenta: no libra, sino pondus.
Unidades de masa / Masa
1 libra = 16 onzas = 453,59 g
Momento de fuerza (torque)/ Torque
1 kgf. m = 9,81 N.m = 7,233 lbf * pie
Unidades de potencia / Poder
Algunas cantidades:
Vatio (W, W, 1 W = 1 J / s), Caballo de fuerza(HP - Ruso, hp o HP - Inglés, CV - Francés, PS - Alemán)
Relación unitaria:
En Rusia y algunos otros países 1 CV. (1 CV, 1 CV) = 75 kgf * m / s = 735,4988 W
En EE. UU., Reino Unido y otros países 1 hp = 550 pies * lb / s = 745,6999 W
Temperatura / temperatura
Temperatura Fahrenheit:
[° F] = [° C] × 9⁄5 + 32
[° F] = [K] × 9⁄5 - 459,67
Temperatura Celsius:
[° C] = [K] - 273,15
[° C] = ([° F] - 32) × 5⁄9
Temperatura Kelvin:
[K] = [° C] + 273,15
[K] = ([° F] + 459,67) × 5⁄9
El aire que rodea la Tierra tiene masa y, a pesar de que la masa de la atmósfera es aproximadamente un millón de veces menor que la masa de la Tierra ( peso total atmósfera es 5.2 * 10 21 gy 1 m 3 de aire en la superficie de la tierra pesa 1.033 kg), esta masa de aire ejerce presión sobre todos los objetos en la superficie de la tierra. La fuerza con la que el aire presiona la superficie de la tierra se llama presión atmosférica.
Cada uno de nosotros es presionado por una columna de aire de 15 toneladas, una presión que puede aplastar a todos los seres vivos. ¿Por qué no lo sentimos? Esto se explica por el hecho de que la presión dentro de nuestro cuerpo es igual a la atmosférica.
Por lo tanto, las presiones internas y externas se equilibran.
La presión atmosférica se mide en milímetros de mercurio (mmHg). Para determinarlo, use un dispositivo especial - un barómetro (del griego. Baros - gravedad, peso y metreo - mido). Hay barómetros sin mercurio y sin líquidos.
Los barómetros libres de líquido se denominan barómetros aneroides(del griego. a - partícula negativa, nerys - agua, es decir, actuar sin la ayuda de un líquido) (Fig. 1).
Arroz. 1. Barómetro aneroide: 1 - caja metálica; 2 - primavera; 3 - mecanismo de transmisión; 4 - puntero de flecha; 5 - escala
La presión del aire al nivel del mar a una latitud de 45 ° y a una temperatura de 0 ° C se toma convencionalmente como presión atmosférica normal. En este caso, la atmósfera presiona cada 1 cm 2 de la superficie terrestre con una fuerza de 1.033 kg, y la masa de este aire se equilibra con una columna de mercurio de 760 mm de altura.
El valor de 760 mm se obtuvo por primera vez en 1644. Evangelista Torricelli(1608-1647) y Vincenzo Viviani(1622-1703) - discípulos del brillante científico italiano Galileo Galilei.
E. Torricelli selló un tubo de vidrio largo con graduaciones en un extremo, lo llenó de mercurio y lo metió en una taza con mercurio (así se inventó el primer barómetro de mercurio, que se llamó tubo Torricelli). El nivel de mercurio en el tubo descendió cuando algo de mercurio se vertió en la taza y se estableció en 760 milímetros. Se formó un vacío sobre la columna de mercurio, que fue nombrada Vacío Torricelliano(Figura 2).
E. Torricelli creía que la presión de la atmósfera sobre la superficie del mercurio en la taza está equilibrada por el peso de la columna de mercurio en el tubo. La altura de este pilar sobre el nivel del mar es de 760 mm Hg. Arte.
Arroz. 2. La experiencia de Torricelli
1 Pa = 10 -5 bar; 1 barra = 0,98 atm.
La presión del aire en nuestro planeta puede variar ampliamente. Si la presión del aire es superior a 760 mm Hg. Art., Entonces se considera elevado, más pequeño - bajado.
Dado que el aire se vuelve cada vez más enrarecido con el ascenso, la presión atmosférica disminuye (en la troposfera, en promedio, 1 mm por cada 10,5 m de ascenso). Por lo tanto, para territorios ubicados a diferentes alturas sobre el nivel del mar, el valor promedio de la presión atmosférica será. Por ejemplo, Moscú se encuentra a una altitud de 120 m sobre el nivel del mar, por lo que la presión atmosférica promedio es de 748 mm Hg. Arte.
La presión atmosférica aumenta dos veces durante el día (por la mañana y por la noche) y disminuye dos veces (por la tarde y después de la medianoche). Estos cambios están asociados con el cambio y movimiento del aire. Durante el año en los continentes, la presión máxima se observa en invierno, cuando el aire está sobreenfriado y compactado, y la mínima en verano.
La distribución de la presión atmosférica sobre la superficie terrestre tiene un carácter zonal pronunciado. Esto se debe al calentamiento desigual de la superficie terrestre y, en consecuencia, a los cambios de presión.
En el globo, hay tres cinturones con predominio de baja presión atmosférica (mínimos) y cuatro cinturones con predominio de alta presión atmosférica (máximos).
En latitudes ecuatoriales, la superficie de la Tierra se calienta fuertemente. El aire calentado se expande, se vuelve más liviano y, por lo tanto, se eleva hacia arriba. Como resultado, se establece una presión atmosférica baja cerca de la superficie de la tierra cerca del ecuador.
En los polos, bajo la influencia de las bajas temperaturas, el aire se vuelve más pesado y se hunde. Por lo tanto, en los polos, la presión atmosférica aumenta en comparación con las latitudes en 60-65 °.
En las capas altas de la atmósfera, por el contrario, en las regiones cálidas la presión es alta (aunque más baja que en la superficie de la Tierra) y en las regiones frías es baja.
Esquema general la distribución de la presión atmosférica es la siguiente (Fig. 3): un cinturón de baja presión está ubicado a lo largo del ecuador; a 30-40 ° de latitud de ambos hemisferios - cinturones de alta presión; Latitud 60-70 ° - zonas de baja presión; en las regiones polares - áreas de alta presión.
Como resultado del hecho de que en las latitudes templadas del hemisferio norte en invierno la presión atmosférica sobre los continentes aumenta fuertemente, el cinturón de baja presión se interrumpe. Solo persiste sobre los océanos como áreas cerradas. presión reducida- Mínimos islandeses y aleutianos. Sobre los continentes, por el contrario, se forman máximos invernales: asiáticos y norteamericanos.
Arroz. 3. Diagrama general de distribución de la presión atmosférica
En verano, en las latitudes templadas del hemisferio norte, se restablece el cinturón de baja presión atmosférica. Sobre Asia se está formando una gran área de baja presión atmosférica centrada en latitudes tropicales, el mínimo asiático.
En las latitudes tropicales, los continentes son siempre más cálidos que los océanos y la presión sobre ellos es menor. Así, sobre los océanos durante todo el año hay máximos: Atlántico Norte (Azores), Pacífico Norte, Atlántico Sur, Pacífico Sur e Índico Sur.
Las líneas que conectan puntos con la misma presión atmosférica en el mapa climático se denominan isobaras(del griego isos - igual y baros - pesadez, peso).
Cuanto más cerca están las isobaras, más rápido cambia la presión atmosférica a lo largo de la distancia. La magnitud del cambio en la presión atmosférica por unidad de distancia (100 km) se llama gradiente bárico.
La formación de cinturones de presión atmosférica cerca de la superficie terrestre está influenciada por la distribución desigual del calor solar y la rotación de la Tierra. Dependiendo de la temporada, ambos hemisferios de la Tierra son calentados por el Sol de diferentes formas. Esto provoca cierto movimiento de los cinturones de presión atmosférica: en verano - al norte, en invierno - al sur.
Todo el mundo sabe que la presión del aire se mide en milímetros de mercurio, ya que esta unidad de medida se utiliza en la vida cotidiana. En física, en el sistema SI de unidades, la presión se mide en pascales. El artículo le dirá cómo convertir milímetros de mercurio en pascales.
Para empezar, abordemos la cuestión de qué constituye la presión del aire. Este valor se entiende como la presión que ejerce la atmósfera de nuestro planeta sobre cualquier objeto de la superficie de la Tierra. Es fácil entender el motivo de la aparición de esta presión: para ello hay que recordar que cada cuerpo de masa finita tiene un peso determinado, que se puede determinar mediante la fórmula: N = m * g, donde N es el cuerpo peso, g es el valor de la aceleración debida a la gravedad, m es el peso corporal ... La presencia de peso en el cuerpo se debe a la gravedad.
La atmósfera de nuestro planeta es un gran cuerpo gaseoso, que también tiene algo de masa y, por tanto, tiene peso. ¡Se ha establecido experimentalmente que la masa de aire que ejerce presión sobre 1 m 2 de la superficie terrestre al nivel del mar es aproximadamente igual a 10 toneladas! La presión ejercida por esta masa de aire es de 101,325 pascales (Pa).
Al ver un pronóstico del tiempo, la información sobre la presión atmosférica generalmente se presenta en milímetros de una columna de mercurio (mmHg). Para entender cómo mmHg. Arte. traducir a pascales, solo necesita conocer la relación entre estas unidades. Y esta relación es fácil de recordar: 760 mm Hg. Arte. corresponde a una presión de 101325 Pa.
Conociendo las cifras anteriores, puede obtener la fórmula para convertir milímetros de mercurio en pascales. La forma más sencilla de hacer esto es usar una proporción simple. Por ejemplo, se conoce alguna presión H en mm Hg. Art., Entonces la presión P en pascales será: P = H * 101325/760 = 133.322 * H.
Esta fórmula es fácil de usar. Por ejemplo, en la cima del monte Elbrus (5642 m), la presión del aire es de aproximadamente 368 mm Hg. Arte. Sustituyendo este valor en la fórmula, obtenemos: P = 133,322 * H = 133,322 * 368 = 49062 Pa, o aproximadamente 49 kPa.
; aveces llamado "Torr"(Designación rusa - torr, internacional - Torr) en honor a Evangelista Torricelli.
El origen de esta unidad está asociado con el método de medición de la presión atmosférica mediante un barómetro, en el que la presión se equilibra mediante una columna de líquido. A menudo se utiliza como líquido porque tiene una densidad muy alta (≈13 600 kg / m³) y una baja presión de vapor saturado a temperatura ambiente.
La presión atmosférica al nivel del mar es de aproximadamente 760 mm Hg. Arte. Se considera que la presión atmosférica estándar es (exactamente) 760 mm Hg. Arte. , o 101 325 Pa, de ahí la definición de un milímetro de mercurio (101 325/760 Pa). Anteriormente, se utilizó una definición ligeramente diferente: la presión de una columna de mercurio con una altura de 1 mm y una densidad de 13,5951 · 10 3 kg / m³ con una aceleración de la gravedad de 9,806 65 m / s². La diferencia entre estas dos definiciones es 0,000 014%.
Los milímetros de mercurio se utilizan, por ejemplo, en tecnología de vacío, en informes meteorológicos y en la medición de la presión arterial. Dado que en la tecnología de vacío muy a menudo la presión se mide simplemente en milímetros, omitiendo las palabras "columna de mercurio", la transición a micrones (micrones) natural para los especialistas en vacío se lleva a cabo, por regla general, también sin indicar la "presión del mercurio columna". En consecuencia, cuando se indica una presión de 25 micrones en una bomba de vacío, estamos hablando del vacío final creado por esta bomba, medido en micrones de mercurio. Por supuesto, nadie usa un manómetro Torricelli para medir tales baja presión... Se utilizan otros dispositivos para medir presiones bajas, por ejemplo, un manómetro McLeod (vacuómetro).
A veces se utilizan milímetros de columna de agua ( 1 mmHg Arte. = 13,5951 mm agua Arte. ). En los Estados Unidos y Canadá, la unidad de medida es "pulgada de mercurio" (símbolo - inHg). 1 inHg = 3,386389 kPa a 0 ° C.
| Pascal (Pa, Pa) |
Bar (barra, barra) |
Atmósfera técnica (en, en) |
Atmósfera física (cajero automático, cajero automático) |
Milímetro de mercurio (mmHg, mm Hg, Torr, torr) |
Medidor de agua (m columna de agua, m H 2 O) |
Libra fuerza por metro cuadrado pulgada (psi) |
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 Pa | 1 / 2 | 10 −5 | 10.19710 −6 | 9,8692 10 −6 | 7.5006 10 −3 | 1.0197 10 −4 | 145,04 · 10 −6 |
| 1 barra | 10 5 | 1 · 10 6 dinas / cm 2 | 1,0197 | 0,98692 | 750,06 | 10,197 | 14,504 |
| 1 en | 98066,5 | 0,980665 | 1 kgf / cm 2 | 0,96784 | 735,56 | 10 | 14,223 |
| 1 cajero automático | 101325 | 1,01325 | 1,033 | 1 cajero automático | 760 | 10,33 | 14,696 |
| 1 mmHg Arte. | 133,322 | 1,3332 10 −3 | 1,3595 10 −3 | 1.3158 10 −3 | 1 mmHg Arte. | 13.595 10 −3 | 19,337 10 −3 |
| 1 m de agua Arte. | 9806,65 | 9.80665 10 −2 | 0,1 | 0,096784 | 73,556 | 1 m de agua Arte. | 1,4223 |
| 1 psi | 6894,76 | 68,948 10 −3 | 70.307 · 10 −3 | 68,046 10 −3 | 51,715 | 0,70307 | 1 lbf / pulg 2 |
