وحدات الضغط وتحويلاتها

الضغط

يُعرّفُ الضغطُ على أنّه وزنُ عمودِ الهواء على وحدة المساحة من ارتفاعٍ يساوي سمكَ الغلاف الجويّ، والعلاقة بين الارتفاع عن سطح البحر والضغط الجويّ علاقةٌ عكسيةٌ؛ فكلّما زاد الارتفاع عن سطح البحر قلّ الضغط، وكلما قلّ الارتفاعُ عن سطح البحر زادَ الضغطُ الجويّ، ولهذا نجدُ الضغطَ عالياً في مدينةِ أريحا التي هي أخفضُ بقعةٍ في العالم.

الضغط الجويّ القياسيّ

الضغطُ الجوي القياسيّ هو وزنُ عمود الزئبق الذي مساحة مقطعِه سنتيمتراً مربّعاً وارتفاعُه 760 مليمتراً، وهو ما يساوي وزنَ عمود الهواء على مساحة سنتيمترٍ مربّع بارتفاعٍ يساوي ارتفاعَ الغلاف الجويّ للأرض، ولأنّ كثافة الزئبق تساوي 13.53 جرام/ سنتيمتراً مكعّباً، فبالتالي يمكنُ حسابُ الضغط الجوي كما يلي:

• الضغط الجوي = كثافة الزئبق × ارتفاع عمود الزئبق × عجلة الجاذبية الأرضيّة.
• الضغط الجوي = 13.53 × 1000 ×0.76 × 9.81 = 100874.268 نيوتن / متراً مربعاً.

وحدات الضغط وتحويلاتها

للضغطِ الجويّ أكثرُ من وحدةٍ واحدةٍ، يمكنُ التحويل بينها من خلال علاقاتٍ بسيطةٍ، نذكرُها فيما يلي:

• 1 باسكال = 1 نيوتن/م2 = 1 جول/م3 = 1 كجم/(م1·ثانية2)= 10−5 بار = 10.197×10−6 ضغط جوي = 9.8692×10−6 ضغط جويّ تقنيّ.
• 1 ميلليمتر زئبق = 133.322 باسكال = 1.3332×10−3 بار = 1.3158×10−3 ضغط جوي = 1.3595×10−3 ضغط جويّ تقنيّ.
• 1 بار = 100,000 باسكال = 0.98692 ضغط جوي = 1.0197 ضغط جويّ تقني = 750.06 مليلمتراً زئبقاً.
• 1 ضغط جوي = 101,325 باسكال = 1.01325 بار = 1.0332 ضغط جويّ تقنيّ = 760 مليلمتراً زئبقاً.

أمثلة توضيحيّة:

• حوّل قيم الضغط التالية من وحدة الضغط الجويّ إلى وحدةِ الباسكال، ثمّ إلى وحدة البار؛ 3 ضغط جويّ، 12.5 ضغط جوي، 0.3 ضغط جوي.

الحل:

• تحويل 3 ضغط جوي:

• 1 ضغط جوي=101325 باسكال.
• 3 ضغط جوي=3×101325
• 3 ضغط جوي=303976 باسكال.

• حول القيم التالية من وحدة مليلمتراً زئبقاً إلى وحدة ضغط جويّ تقنيّ، 735 مليلمتراً زئبقاً، و455 مليلمتراً زئبقاً، و379 مليلمتراً زئبقاً. الحلّ:

• تحويل 12.5 ضغط جوي:
• تحويل 0.3 ضغط جوي:

• 12.5ضغط جوي=12.5×101325 باسكال
• 12.5 ضغط جوي=1266562.5 باسكال.
• 1266562.5 باسكال=12.665625 بار.

• 0.3 ضغط جوي=0.3×101325 باسكال.
• 0.3 ضغط جوي=30397.5 باسكال.
• 30397.5 باسكال=0.303975 بار.

• تحويل 735 مليلمتراً زئبقاً:
• تحويل 455 مليلمتراً زئبقاً:
• تحويل 379 مليلمتراً زئبقاً:

• 1 مليلمتراً زئبقاً= 1.3158×10−3 ضغط جويّ تقنيّ.
• 735 مليلمتراً زئبقاً=735× 1.3158×10−3 ضغط جويّ تقنيّ.
• 735 مليلمتراً زئبقاً=967113. 0 ضغط جويّ تقنيّ.

• 455 مليلمتراً زئبقاً=455× 1.3158×10−3 ضغط جويّ تقنيّ.
• 455 مليلمتراً زئبقاً=0.598689 ضغط جويّ تقنيّ.

• 379 مليلمتراً زئبقاً=379× 1.3158×10−3 ضغط جويّ تقنيّ.
• 379 مليلمتراً زئبقاً=0.4986882 ضغط جويّ تقنيّ.