दाब इकाई परिवर्तक: Pa, kPa, bar, atm और psi

दाब इकाई परिवर्तक

दाब किसी सतह के प्रत्येक हिस्से पर लगने वाले बल की मात्रा है। दाब इकाई परिवर्तक दाब को एक इकाई से दूसरी इकाई में रूपांतरित करता है, जैसे पाउंड प्रति वर्ग इंच को बार में बदलना। यह पेज पास्कल, किलोपास्कल, बार, मानक वायुमंडल और psi के बीच रूपांतरण करता है तथा सभी पाँच मान एक साथ दिखाता है।

परिवर्तक क्या करता है

उपयोगकर्ता एक संख्या दर्ज करता है और चुनता है कि वह संख्या किस इकाई में लिखी गई है। पेज वही दाब सभी पाँच इकाइयों में लौटाता है।

• परिणाम आठ सार्थक अंकों तक दिखाए जाते हैं। केवल प्रदर्शन के लिए पूर्णांकन किया जाता है। रूपांतरण लिखी गई संख्या पर चलता है।
• आकार में 0.0001 से छोटा या एक अरब या उससे अधिक का परिणाम वैज्ञानिक संकेत-पद्धति में दिखाया जाता है। शून्य को साधारण 0 के रूप में दिखाया जाता है।
• ऋणात्मक मान स्वीकार किए जाते हैं, क्योंकि गेज की रीडिंग ऋणात्मक हो सकती है।
• खाली खाने पर संख्या के बजाय एक संकेत दिखाई देता है। ऐसी इकाई वाला लिंक, जिसे पृष्ठ उपलब्ध नहीं कराता, रूपांतरण के बजाय एक संदेश दिखाता है।

पाँच इकाइयाँ

एक पास्कल वह दाब है जो एक वर्ग मीटर क्षेत्रफल पर एक न्यूटन बल लगाने से उत्पन्न होता है। बाकी चार इकाइयों में से प्रत्येक पास्कल की एक निश्चित संख्या के बराबर है, और इनमें से कोई भी संख्या माप नहीं है, इसलिए समय के साथ इनमें कोई बदलाव नहीं होता।

दाब रूपांतरण का सूत्र

यहाँ प्रत्येक इकाई पास्कल का एक निश्चित गुणज है, इसलिए रूपांतरण में पहले एक गुणा और फिर एक भाग देना होता है। मान को पास्कल में बदला जाता है और फिर वांछित इकाई में व्यक्त किया जाता है:

$P_2 = \frac{P_1 \times k_1}{k_2}$

जहाँ $P_1$ दर्ज किया गया दाब है, $k_1$ चुनी गई इकाई की एक इकाई में पास्कल की संख्या है, $k_2$ वांछित इकाई की एक इकाई में पास्कल की संख्या है, और $P_2$ उत्तर है।

इस प्रक्रिया में कुछ भी जोड़ा या घटाया नहीं जाता। सभी पाँच पैमाने एक ही दाब पर शून्य दिखाते हैं, इसलिए केवल वृद्धि का परिमाण बदलता है। तापमान में ऐसा नहीं होता: सेल्सियस और फ़ारेनहाइट अलग-अलग बिंदुओं से गिनना शुरू करते हैं, इसलिए केवल गुणा करने वाला परिवर्तक 0 °से॰ को 0 °F बताएगा, जबकि सही मान 32 °F है।

psi गुणक कहाँ से आता है

psi एक वर्ग इंच पर लगाए गए एक पाउंड-बल से उत्पन्न दाब है। परिवर्तक किसी छपे हुए दशमलव की नकल करने के बजाय दो सटीक परिभाषाओं से इसे बनाता है:

$1\ \mathrm{psi} = \frac{F}{A} = \frac{4.4482216152605\ \mathrm{N}}{(0.0254\ \mathrm{m})^2}$

जहाँ $F$ न्यूटन में एक पाउंड-बल है और $A$ वर्ग मीटर में एक वर्ग इंच है।

दोनों इनपुट परिभाषाएँ हैं। इंटरनेशनल यार्ड एंड पाउंड एग्रीमेंट 1959 के बाद से अंतरराष्ट्रीय इंच ठीक 0.0254 मी रहा है। पाउंड-बल, 1959 का अंतरराष्ट्रीय पाउंड, ठीक 0.45359237 कि॰ग्रा॰, मानक गुरुत्वाकर्षण से गुणा करने पर मिलता है। बाट और माप पर आयोजित 3वें सामान्य सम्मेलन ने 1901 में इसे ठीक 9.80665 मी/s² निर्धारित किया था। यह गुणनफल ठीक 4.4482216152605 N है, जैसा कि NIST विशेष प्रकाशन 811, परिशिष्ट B में सारणीबद्ध है।

भाग देना भी सटीक है, भिन्न 88,96,44,32,30,521 / 1,29,03,20,000 के रूप में। इसका दशमलव प्रसार कभी समाप्त नहीं होता। यह 6,894.757293168362000… से शुरू होता है, इसलिए psi के लिए छपा हुआ प्रत्येक दशमलव मान निकटतम मान पर पूर्णांकित इसका रूप है, जिसमें NIST द्वारा सूचीबद्ध 6,894.757 Pa भी शामिल है।

उदाहरण: 32 psi पर कार का टायर

32 psi (221 kPa) तक फुलाया गया टायर प्रत्येक वर्ग इंच पर 32 पाउंड (14.5 कि॰ग्रा॰)-बल का दबाव डालता है। psi गुणक से गुणा करने पर इसे पास्कल में बदला जाता है:

$P = 32 \times 6\,894.757293168361\ldots = 220\,632.2333\ldots\ \mathrm{Pa}$

उस परिणाम को बाकी गुणकों से भाग देने पर शेष मान मिलते हैं। आठ सार्थक अंकों तक पेज 2,20,632.23 Pa, 220.63223 kPa, 2.2063223 bar और 2.1774708 atm दिखाता है।

बीच का चरण दो बार पढ़ने योग्य है। बार, 1,00,000 से भाग देने पर मिलते हैं और वायुमंडल, 1,01,325 से भाग देने पर, इसलिए दोनों उत्तरों में लगभग 1.3 प्रतिशत का अंतर है। वे निकट हैं, लेकिन समान नहीं हैं।

सामान्य दाब रूपांतरण

नीचे की प्रत्येक पंक्ति में एक इकाई का अन्य चार इकाइयों में परिवर्तित मान दिया गया है, आठ सार्थक अंकों तक।

कौन से मान सटीक हैं और कौन से गोल किए गए हैं

पाँच में से चार गुणक सटीक पूर्ण संख्याएँ हैं, इसलिए इनके बीच रूपांतरण केवल अंकगणित से सीमित होता है, स्थिरांकों से नहीं।

• 1 kPa ठीक 1,000 Pa है। किलो उपसर्ग का अर्थ एक हजार है।
• 1 bar ठीक 1,00,000 Pa है। बार SI इकाई नहीं है, लेकिन अंतरराष्ट्रीय बाट एवं माप ब्यूरो SI पुस्तिका में इसे SI के साथ उपयोग के लिए स्वीकृत इकाइयों की सूची में इसी सटीक मान के साथ शामिल करता है।
• 1 atm ठीक 1,01,325 Pa है। बाट और माप पर 10वें सामान्य सम्मेलन ने इसे 1954 में संकल्प 4 द्वारा निर्धारित किया।
• 1 psi (6.9 kPa) भिन्न के रूप में सटीक है, लेकिन दशमलव के रूप में लिखा नहीं जा सकता, जैसा ऊपर बताया गया है।

पाठक को दिखाई देने वाला पूर्णांकन स्थिरांकों से नहीं, बल्कि प्रदर्शन से आता है। आठ सार्थक अंक किसी परिभाषित मान को पूरा दिखाने के लिए पर्याप्त हैं और कंप्यूटर की गणना के अंतिम अंकों को छिपाने के लिए पर्याप्त कम भी, जिनमें सूचना के बजाय पूर्णांकन-जनित शोर होता है।

गेज दाब और निरपेक्ष दाब

टायर गेज टायर के भीतर का पूरा दाब नहीं मापता। यह मापता है कि वह दाब बाहर की हवा के दाब से कितना अधिक है। इस प्रकार ली गई रीडिंग गेज दाब कहलाती है, जबकि पूर्ण निर्वात से गिना गया दाब निरपेक्ष दाब कहलाता है। समुद्र तल पर दोनों में लगभग एक वायुमंडल का अंतर होता है।

इसलिए गेज पर 32 psi (221 kPa) दबाव दिखाने वाले टायर में लगभग 46.7 psi (322 kPa) निरपेक्ष दाब होता है। परिवर्तक यह नहीं जानता कि दर्ज की गई रीडिंग किस प्रकार की है, इसलिए वह दिए गए अंक का रूपांतरण करता है और कोई न्यूनतम सीमा निर्धारित नहीं करता। यह जानबूझकर किया गया है: निरपेक्ष दाब शून्य से नीचे नहीं जा सकता, लेकिन शून्य से कम गेज दाब सामान्य आंशिक निर्वात होता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

1 bar में कितने psi होते हैं? 1 bar, 1,00,000 Pa है और इसे psi गुणक से भाग देने पर आठ सार्थक अंकों तक 14.503774 psi (100 kPa) मिलता है। सामान्यतः पूर्णांकित मान 14.5 psi (100 kPa) है।

क्या बार और वायुमंडल समान हैं? नहीं। एक बार 1,00,000 Pa है और मानक वायुमंडल 1,01,325 Pa है, इसलिए 1 atm ठीक 1.01325 bar के बराबर है। वायुमंडल लगभग 1.3 प्रतिशत बड़ा है। आम बोलचाल में दोनों को अक्सर एक-दूसरे की जगह इस्तेमाल किया जाता है, जो मोटे अनुमान के लिए ठीक है, लेकिन गणना के लिए गलत।

1 psi (6.9 kPa) में कितने किलोपास्कल होते हैं? आठ सार्थक अंकों तक 6.8947573 kPa, जिसे आमतौर पर 6.895 kPa लिखा जाता है।

psi गुणक में इतने अधिक अंक क्यों हैं? क्योंकि इसका भागफल पूर्ण रूप से समाप्त नहीं होता। परिवर्तक इसे पहले से छोटा किए गए दशमलव को संग्रहीत करने के बजाय सटीक इंच और सटीक पाउंड-बल से तैयार करता है। छोटा किया हुआ गुणक psi के हर परिणाम में थोड़ी-सी त्रुटि पैदा कर देता है।

क्या ऋणात्मक दाब का रूपांतरण किया जा सकता है? हाँ। जब भीतर का दाब बाहर की हवा के दाब से कम होता है, तब गेज रीडिंग शून्य से नीचे चली जाती है। इसलिए पेज ऋणात्मक मानों को अस्वीकार करने के बजाय उनका रूपांतरण करता है।

कौन-सी इकाई इस्तेमाल करनी चाहिए? पास्कल और किलोपास्कल SI इकाइयाँ हैं और विज्ञान तथा इंजीनियरिंग में मानक हैं। यूरोपीय उद्योग और गोताखोरी के उपकरणों में बार सामान्य है, संयुक्त राज्य अमेरिका और टायर गेज में psi सामान्य है, जबकि वायुमंडल का उपयोग मुख्यतः समुद्र तल पर सामान्य वायुदाब से तुलना के लिए किया जाता है।