Конвертор јединица притиска: Pa, kPa, bar, atm и psi

Конвертор јединица притиска

Притисак је сила која делује на сваки део површине. Конвертор јединица притиска претвара притисак из једне јединице у другу, на пример фунте по квадратном инчу у баре. Ова страница претвара вредности између паскала, килопаскала, бара, стандардних атмосфера и psi-ја и приказује свих пет вредности истовремено.

Шта конвертор ради

Корисник уноси један број и бира јединицу у којој је тај број написан. Страница приказује исти притисак у свих пет јединица.

• Резултати се приказују са осам значајних цифара. Заокружује се само приказ. Конверзија се обавља над унетим бројем.
• Резултат мањи од 0,0001 по величини или резултат од милијарду или више приказује се у научној нотацији. Нула се приказује као обично 0.
• Прихватају се негативне вредности, јер очитавање манометра може бити негативно.
• Празно поље приказује упит уместо броја. Веза која садржи јединицу коју страница не нуди приказује поруку уместо конверзије.

Пет јединица

Паскал је сила од једног њутна распоређена на један квадратни метар. Све четири остале јединице представљају фиксан број паскала, а ниједан од тих бројева није мерна вредност, па се ниједан не мења током времена.

Формула за претварање притиска

Пошто је свака јединица овде фиксни умножак паскала, претварање се састоји од једног множења и једног дељења. Вредност се прво претвара у паскале, а затим из паскала у жељену јединицу:

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

где је $P_1$ унети притисак, $k_1$ број паскала у једној јединици изабране јединице, $k_2$ број паскала у једној јединици жељене јединице, а $P_2$ резултат.

У том поступку се ништа не додаје нити одузима. Свих пет скала показује нулу при истом притиску, па се мења само величина корака. Температура је случај у којем то не важи: Целзијусова и Фаренхајтова скала почињу да броје од различитих тачака, па би конвертор који само множи приказао 0 °C као 0 °F уместо као 32 °F.

Одакле потиче фактор за psi

Један psi је притисак једне фунт-силе на један квадратни инч. Конвертор га израчунава из две тачне дефиниције, уместо да преписује заокружену децималу:

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

где је $F$ једна фунт-сила изражена у њутнима, а $A$ један квадратни инч изражен у квадратним метрима.

Оба улазна податка су дефиниције. Међународни инч је тачно 0,0254 m од Споразума о међународном јарду и фунти из 1959. Фунт-сила је међународна фунта из 1959, тачно 0,45359237 kg, помножена стандардним убрзањем Земљине теже, које је 3. Генерална конференција за тегове и мере утврдила на тачно 9,80665 m/s² у 1901. години. Тај производ је тачно 4,4482216152605 N, како је наведено у публикацији NIST-а Special Publication 811, Додатак B.

И дељење је тачно, као разломак 8.896.443.230.521 / 1.290.320.000. Његов децимални запис се никада не завршава. Почиње са 6.894,757293168362000…, па је сваки децимални запис икада објављен за psi његова заокружена верзија, укључујући 6.894,757 Pa који наводи NIST.

Пример: аутомобилска гума на 32 psi

Гума надувана на 32 psi (221 kPa) задржава 32 фунт-силе (14,5 kg) на сваком квадратном инчу. Множењем фактором за psi та вредност се претвара у паскале:

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

Дељењем тог резултата сваким од осталих фактора добијају се преостале вредности. Са осам значајних цифара страница приказује 220.632,23 Pa, 220,63223 kPa, 2,2063223 bar и 2,1774708 atm.

Средњи корак вреди прочитати двапут. Баре добијамо дељењем са 100.000, а атмосфере дељењем са 101.325, па се те две вредности разликују за око 1,3 процената. Блиске су, али нису исте.

Уобичајена претварања притиска

Сваки ред испод приказује вредност коју једна јединица даје у преостале четири, са осам значајних цифара.

Које су вредности тачне, а које заокружене

Четири од пет фактора су тачни цели бројеви, па је претварање између њих ограничено само аритметиком, а не константама.

• 1 kPa је тачно 1.000 Pa. Префикс кило значи хиљаду.
• 1 bar је тачно 100.000 Pa. Бар није SI јединица, али га Међународни биро за тегове и мере наводи у брошури SI међу јединицама прихваћеним за употребу са SI, са том тачном вредношћу.
• 1 atm је тачно 101.325 Pa. 10. Генерална конференција за тегове и мере утврдила га је 1954. године, Резолуцијом 4.
• 1 psi (6,9 kPa) је тачан као разломак, али се не може записати као коначна децимала, из разлога наведеног изнад.

Заокруживање које ће читалац стварно видети потиче од приказа, а не од константи. Осам значајних цифара довољно је да се дефинишућа вредност прикаже у целини, а истовремено је довољно мало да сакрије последње цифре рачунара, које садрже грешку заокруживања, а не информацију.

Манометарски и апсолутни притисак

Манометар за гуме не мери укупан притисак у гуми. Он мери за колико тај притисак премашује спољашњи ваздух. Очитавање добијено на тај начин је манометарски притисак, а очитавање мерено од потпуног вакуума је апсолутни притисак. На нивоу мора та два притиска разликују се приближно за једну атмосферу.

Гума на којој манометар показује 32 psi (221 kPa) зато има око 46,7 psi (322 kPa) апсолутног притиска. Конвертор не зна која је врста очитавања унета, па претвара број унет у датом облику и не поставља доњу границу. То је намерно: апсолутни притисак не може пасти испод нуле, али је негативан манометарски притисак обичан делимични вакуум.

Најчешће постављана питања

Колико psi има 1 bar? 1 bar износи 100.000 Pa, а дељењем те вредности фактором за psi добија се 14,503774 psi са осам значајних цифара. Уобичајено заокруживање је 14,5 psi (100 kPa).

Да ли је бар исто што и атмосфера? Не. Бар је 100.000 Pa, а стандардна атмосфера је 101.325 Pa, па је 1 atm тачно 1,01325 bar. Атмосфера је за око 1,3 процената већа. Те две јединице се често замењују у неформалној употреби, што је прихватљиво за приближну вредност, али није тачно у прорачуну.

Колико килопаскала има 1 psi? 6,8947573 kPa са осам значајних цифара, а обично се наводи као 6,895 kPa.

Зашто фактор за psi има толико цифара? Зато што је то дељење које се никада не завршава без остатка. Конвертор га саставља од тачног инча и тачне фунт-силе, уместо да чува децимални број који је већ скраћен. Скраћени фактор би унео малу грешку у сваки резултат за psi.

Може ли се негативан притисак претворити? Да. Манометарска очитавања падају испод нуле кад год је притисак унутар гуме нижи од спољашњег ваздуха, па страница претвара негативне вредности уместо да их одбије.

Коју јединицу треба користити? Паскал и килопаскал су SI јединице и стандардне су у науци и инжењерству. Барови су уобичајени у европској индустрији и на ронилачкој опреми, psi је уобичајен у Сједињеним Државама и на манометрима за гуме, а атмосфере се углавном користе за поређење са уобичајеним притиском ваздуха на нивоу мора.