Pascal (Einheit) – Wikipedia

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SI Druckeinheit

Das Pascal (Symbol: Pa) ist die vom SI abgeleitete Druckeinheit, die zur Quantifizierung von Innendruck, Spannung, Elastizitätsmodul und Zugfestigkeit verwendet wird. Die nach Blaise Pascal benannte Einheit ist als ein Newton pro Quadratmeter definiert[1] und entspricht 10 Barye (Ba) im CGS-System. Die als Standardatmosphäre (atm) bezeichnete Maßeinheit ist definiert als 101325 Pa.[2]

Gemeinsame Mehrfacheinheiten des Pascal sind der Hektopascal (1 hPa = 100 Pa), der einer Millibar entspricht, und der Kilopascal (1 kPa = 1000 Pa), der einer Centibar entspricht. Meteorologische Vorhersagen geben typischerweise den Luftdruck in Hektopascal gemäß der Empfehlung der Weltorganisation für Meteorologie an. Prognosen in den USA verwenden normalerweise Zoll Quecksilber[3] oder Millibar,[4][5] In Kanada werden diese Berichte in Kilopascal angegeben.[6]

Etymologie[edit]

Das Gerät ist nach Blaise Pascal benannt, der für seine Beiträge zur Hydrodynamik und Hydrostatik sowie für Experimente mit einem Barometer bekannt ist. Der Name Pascal wurde für die SI-Einheit Newton pro Quadratmeter (N / m) übernommen2) von der 14. Generalkonferenz über Gewichte und Maße im Jahr 1971.[7][8]

Definition[edit]

Der Pascal kann unter Verwendung von SI-abgeleiteten Einheiten oder alternativ nur SI-Basiseinheiten ausgedrückt werden als:

1 P.ein=1 N.m2=1 kGm⋅s2=1 J.m3{ displaystyle { rm {1 ~ Pa = 1 ~ { frac {N} {m ^ {2}}} = 1 ~ { frac {kg} {m { cdot} s ^ {2}}} = 1 ~ { frac {J} {m ^ {3}}}}}

Dabei ist N der Newton, m der Meter, kg das Kilogramm, s der zweite und J das Joule.[9]

Ein Pascal ist der Druck, den eine Kraft der Stärke 1 Newton senkrecht auf eine Fläche von einem Quadratmeter ausübt.

Standardeinheiten[edit]

Die Maßeinheit, die als Atmosphäre oder Standardatmosphäre (atm) bezeichnet wird, ist 101325 Pa (101,325 kPa).[10] Dieser Wert wird häufig als Referenzdruck verwendet und in einigen nationalen und internationalen Normen wie ISO 2787 (Druckluftwerkzeuge und -kompressoren), ISO 2533 (Luft- und Raumfahrt) und ISO 5024 (Erdöl) der Internationalen Organisation für Normung als solche angegeben. Im Gegensatz dazu empfiehlt die Internationale Union für reine und angewandte Chemie (IUPAC) die Verwendung von 100 kPa als Standarddruck bei der Angabe der Eigenschaften von Substanzen.[11]

Unicode verfügt über dedizierte Codepunkte U + 33A9 ㎩ SQUARE PA und U + 33AA ㎪ QUADRATISCHES KPA im CJK-Kompatibilitätsblock, aber diese existieren nur aus Gründen der Abwärtskompatibilität mit einigen älteren ideografischen Zeichensätzen und sind daher veraltet.[12][13]

Der Pascal (Pa) oder Kilopascal (kPa) als Druckmaßeinheit ist weltweit weit verbreitet und hat die Pfund pro Quadratzoll (psi) -Einheit weitgehend ersetzt, außer in einigen Ländern, die noch das imperiale Messsystem verwenden, oder in den USA übliches System, einschließlich der Vereinigten Staaten.

Geophysiker verwenden den Gigapascal (GPa) zur Messung oder Berechnung tektonischer Spannungen und Drücke innerhalb der Erde.

Die medizinische Elastographie misst die Gewebesteifheit nicht-invasiv mit Ultraschall oder Magnetresonanztomographie und zeigt häufig den Elastizitätsmodul oder den Schermodul von Gewebe in Kilopascal an.

In der Materialwissenschaft und -technik misst der Pascal die Steifigkeit, Zugfestigkeit und Druckfestigkeit von Materialien. In der Technik ist der Megapascal (MPa) die bevorzugte Einheit für diese Anwendungen, da der Pascal eine sehr kleine Menge darstellt.

Der Pascal entspricht auch der SI-Einheit der Energiedichte, dem Joule pro Kubikmeter. Dies gilt nicht nur für die Thermodynamik von Druckgasen, sondern auch für die Energiedichte von elektrischen, magnetischen und Gravitationsfeldern.

Bei Messungen des Schalldrucks oder der Schalllautstärke entspricht ein Pascal einem Schalldruckpegel (SPL) von 94 Dezibel. Der leiseste Ton, den ein Mensch hören kann, der als Hörschwelle bezeichnet wird, beträgt 0 dB SPL oder 20 µPa.

Die Luftdichtheit von Gebäuden wird bei 50 Pa gemessen.[15]

In der Medizin wird der Blutdruck in Millimetern Quecksilber (mm Hg) gemessen. Der normale Blutdruck bei Erwachsenen beträgt weniger als 120 mm Hg systolischen Blutdruck (SBP) und weniger als 80 mm Hg diastolischen Blutdruck (DBP).[16] Konvertieren Sie mm Hg wie folgt in SI-Einheiten: 1 mm Hg = 0,13332 kPa.[17] Daher beträgt der normale Blutdruck in SI-Einheiten weniger als 16,0 kPa SBP und weniger als 10,7 kPa.

Hektopascal- und Millibar-Einheiten[edit]

Die in der Meteorologie üblicherweise verwendeten Einheiten des atmosphärischen Drucks waren früher der Balken, der nahe am durchschnittlichen Luftdruck auf der Erde lag, und die Millibar. Seit der Einführung von SI-Einheiten messen Meteorologen im Allgemeinen Drücke in Hektopascal (hPa) -Einheiten, die 100 Pascal oder 1 Millibar entsprechen.[18][19][20][21][22][23][24] Ausnahmen sind Kanada, das Kilopascal (kPa) verwendet. In vielen anderen Bereichen der Wissenschaft werden Präfixe mit einer Potenz von 1000 bevorzugt, wodurch der Hektopascal von der Verwendung ausgeschlossen wird.[25][26]

Viele Länder verwenden auch Millibar. In praktisch allen anderen Bereichen wird stattdessen der Kilopascal (1000 Pascal) verwendet.[27]

Siehe auch[edit]

Verweise[edit]

  1. ^ Internationales Büro für Gewichte und Maße (2006), Das Internationale Einheitensystem (SI) (PDF) (8. Aufl.), P. 118, ISBN 92-822-2213-6, archiviert (PDF) vom Original am 14. August 2017
  2. ^ “Definition der Standardatmosphäre”. BIPM. Abgerufen 16. Februar 2015.
  3. ^ “National Weather Service Glossarseite über Zoll Quecksilber”.
  4. ^ “Atmosphärendruckkarte der US-Regierung”.
  5. ^ “Der Wetter Kanal”.
  6. ^ Kanada, Umwelt (16. April 2013). “Kanadisches Wetter – Umwelt Kanada”. weather.gc.ca.
  7. ^ bipm.fr Archiviert 30. Juni 2007 an der Wayback-Maschine
  8. ^ Protokoll der 14. Generalkonferenz über Gewichte und Maße1971, Seite 78
  9. ^ Tabelle 3 (Abschnitt 2.2.2) Archiviert 18. Juni 2007 in der Wayback-Maschine, SI-Broschüre, Internationales Büro für Gewichte und Maße
  10. ^ “Resolution 4 der 10. Sitzung der CGPM”. Conférence Générale des Poids et Mesures. 1954. Abgerufen 5. April 2010.
  11. ^ IUPAC.org, Goldbuch, Standarddruck
  12. ^ “CJK-Kompatibilität” (PDF). 2015. Abgerufen 21. Februar 2016.
  13. ^ Der Unicode-Standard, Version 8.0.0. Mountain View, CA: Das Unicode-Konsortium. 2015. ISBN 978-1-936213-10-8. Abgerufen 21. Februar 2016.
  14. ^ “Zugmodul – Elastizitätsmodul oder Elastizitätsmodul – für einige gängige Materialien”. Abgerufen 16. Februar 2015.
  15. ^ “Kapitel 7 ResNet-Standards: ResNet Nationaler Standard für Hausenergieaudits” (PDF). ResNet. 2010. Archiviert von das Original (PDF) am 26. Juli 2011. Abgerufen 3. März 2011.
  16. ^ “BP-Richtlinie | Ziel: BP”. American Heart Association. American Heart Association. Abgerufen 18. Mai 2020.
  17. ^ “Umrechnung von mm Hg in kPa – Umrechnung von Maßeinheiten”. convertunits.com. Abgerufen 18. Mai 2020.
  18. ^ “KNMI – Weer – Waarnemingen”. Abgerufen 4. Dezember 2016.
  19. ^ “Kommentar convertir la pression? – IRM”. Abgerufen 4. Dezember 2016.
  20. ^ “DWD”. Archiviert von das Original am 10. Februar 2008. Abgerufen 20. Dezember 2006.
  21. ^ “Japan Meteorological Agency – Wetterkarten”. Abgerufen 4. Dezember 2016.
  22. ^ “MDD”. Archiviert von das Original am 6. Mai 2006.
  23. ^ NOAA
  24. ^ Vereinigtes Königreich, Met Office. “Schlüssel zu Symbolen und Begriffen”. Abgerufen 4. Dezember 2016.
  25. ^ “CTV News, Wetter; aktuelle Bedingungen in Montreal”. Archiviert von das Original am 4. Juni 2011.
  26. ^ Kanada, Umwelt. “Montréal, QC – 7-Tage-Prognose – Umwelt Kanada”. Abgerufen 4. Dezember 2016.
  27. ^ Ambler Thompson (Herausgeber) Leitfaden für die Verwendung des Internationalen Einheitensystems (SI) (rev.): Die …, p. 66, bei Google Books

Externe Links[edit]