Basınç Birimi Dönüştürücü: Pa, kPa, bar, atm ve psi

Basınç Birimi Dönüştürücü

Basınç, bir yüzeyin her bir parçasına iten kuvvet miktarıdır. Basınç birimi dönüştürücü, bir basıncı inç kare başına pound-kuvvetten bara gibi bir birimden diğerine dönüştürür. Bu sayfa paskal, kilopaskal, bar, standart atmosfer ve psi arasında dönüşüm yapar ve beş değerin tümünü aynı anda gösterir.

Dönüştürücü ne yapar?

Ziyaretçi bir sayı girer ve bu sayının yazıldığı birimi seçer. Sayfa aynı basıncı beş birimin tümünde gösterir.

• Sonuçlar sekiz anlamlı basamağa kadar gösterilir. Yalnızca görüntü yuvarlanır. Dönüşüm, yazılan sayı üzerinden yapılır.
• Büyüklüğü 0,0001 değerinden küçük veya bir milyar ya da daha fazla olan sonuçlar bilimsel gösterimle gösterilir. Sıfır, düz 0 olarak gösterilir.
• Negatif değerler kabul edilir; çünkü manometre göstergesi negatif olabilir.
• Boş bir kutu, sayı yerine bir istem görüntüler. Sayfanın sunmadığı birimi taşıyan bağlantı, dönüşüm yerine bir mesaj görüntüler.

Beş birim

Paskal, bir metrekareye yayılmış bir newton kuvvettir. Diğer dört birimin her biri sabit sayıda paskala eşittir ve bu sayıların hiçbiri bir ölçüm değildir; bu nedenle zamanla değişmezler.

Basınç dönüşüm formülü

Buradaki her birim paskalın sabit bir katı olduğundan dönüşüm, önce bir çarpma, ardından bir bölme işleminden oluşur. Değer paskala dönüştürülür, sonra istenen birime geri çevrilir:

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

burada $P_1$ girilen basınç, $k_1$ seçilen birimin bir birimindeki paskal sayısı, $k_2$ istenen birimin bir birimindeki paskal sayısı ve $P_2$ sonuçtur.

İşlem sırasında hiçbir şey eklenmez veya çıkarılmaz. Beş ölçeğin tümü aynı basınçta sıfırı gösterir; yalnızca adımın büyüklüğü değişir. Bunun geçerli olmadığı durum sıcaklıktır: Celsius ve Fahrenheit farklı noktalardan saymaya başlar; bu nedenle yalnızca çarpma yapan bir dönüştürücü 0 °C değerini 0 °F olarak, 32 °F yerine gösterirdi.

Psi katsayısı nereden gelir?

Psi, bir inç kareye uygulanan bir pound-kuvvettir. Dönüştürücü, basılı bir ondalık değeri kopyalamak yerine bunu iki kesin tanımdan oluşturur:

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

burada $F$ newton cinsinden bir pound-kuvveti, $A$ ise metrekare cinsinden bir inç kareyi belirtir.

Her iki girdi de tanımdır. Uluslararası inç, 1959 tarihli Uluslararası Yarda ve Pound Anlaşması'ndan bu yana tam olarak 0,0254 m olarak tanımlanmıştır. Pound-kuvvet, tam olarak 0,45359237 kg olan 1959 uluslararası poundun, 3. Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı'nın 1901 yılında tam olarak 9,80665 m/s² olarak belirlediği standart yerçekimiyle çarpılmasıyla elde edilir. Bu çarpım, NIST Özel Yayını 811, Ek B'de tablolaştırıldığı üzere tam olarak 4,4482216152605 N değerindedir.

Bölme işlemi de kesir olarak 8.896.443.230.521 / 1.290.320.000 biçiminde kesindir. Ondalık açılımı hiçbir zaman sona ermez. Açılım 6.894,757293168362000… ile başlar; bu nedenle psi için basılan her ondalık değer, NIST tarafından listelenen 6.894,757 Pa değeri de dahil olmak üzere bunun yuvarlanmış hâlidir.

Örnek: 32 psi basıncındaki otomobil lastiği

32 psi basıncına şişirilmiş bir lastik, her inç kare başına 32 libre (14,5 kg)-kuvvet uygular. Psi katsayısıyla çarpmak, bu değeri paskala dönüştürür:

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

Bu sonucu diğer katsayıların her birine bölmek kalan değerleri verir. Sayfa, sekiz anlamlı basamağa kadar 220.632,23 Pa, 220,63223 kPa, 2,2063223 bar ve 2,1774708 atm değerlerini gösterir.

Ortadaki adımı iki kez okumaya değer. Bar değeri 100.000 değerine bölünerek, atmosfer değeri ise 101.325 değerine bölünerek elde edilir; bu nedenle iki sonuç yaklaşık yüzde 1,3 oranında farklıdır. Birbirlerine yakındırlar, ancak aynı değildirler.

Yaygın basınç dönüşümleri

Aşağıdaki her satır, bir birimin diğer dört birimde oluşturduğu değeri sekiz anlamlı basamağa kadar gösterir.

Hangi değerler kesin, hangileri yuvarlanmış?

Beş katsayının dördü tam sayıdır; bu nedenle bunlar arasındaki dönüşüm yalnızca aritmetik işlemlerle sınırlıdır, sabitlerle değil.

• 1 kPa tam olarak 1.000 Pa değerine eşittir. Kilo öneki bin anlamına gelir.
• 1 bar tam olarak 100.000 Pa değerine eşittir. Bar bir SI birimi değildir; ancak Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Bürosu, SI Broşürü'nde onu SI ile birlikte kullanılmasına izin verilen birimler arasında bu kesin değerle listeler.
• 1 atm tam olarak 101.325 Pa değerine eşittir. Bu değer, 1954 yılında düzenlenen 4 numaralı kararla, 10. Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı tarafından belirlenmiştir.
• 1 psi (6,9 kPa) kesir olarak kesindir ve yukarıda açıklanan nedenle ondalık olarak yazılamaz.

Okuyucunun gerçekte göreceği yuvarlama sabitlerden değil, gösterimden kaynaklanır. Sekiz anlamlı basamak, tanımlayıcı bir değeri tam olarak gösterecek kadar geniş, bilgisayar aritmetiğinin bilgi yerine yuvarlama gürültüsü taşıyan son basamaklarını gizleyecek kadar dardır.

Gösterge basıncı ve mutlak basınç

Lastik basınç göstergesi, lastiğin içindeki toplam basıncı ölçmez. Bu basıncın dışarıdaki havanın basıncını ne kadar aştığını ölçer. Bu şekilde alınan değer gösterge basıncıdır; tam vakumdan itibaren ölçülen değer ise mutlak basınçtır. Deniz seviyesinde ikisi arasında yaklaşık bir atmosfer fark vardır.

Bu nedenle göstergede 32 psi görülen bir lastiğin mutlak basıncı yaklaşık 46,7 psi olur. Dönüştürücü, girilen değerin hangi tür basınç olduğunu bilemez; bu nedenle sayıyı olduğu gibi dönüştürür ve alt sınır koymaz. Bu kasıtlıdır: mutlak basınç sıfırın altına inemez, ancak sıfırın altındaki gösterge basıncı sıradan bir kısmi vakumdur.

Sık sorulan sorular

1 bar kaç psi'dir? 1 bar, 100.000 Pa değerindedir ve bunun psi katsayısına bölünmesi, sekiz anlamlı basamağa kadar 14,503774 psi verir. Günlük kullanımda yuvarlanmış değer 14,5 psi olarak verilir.

Bar atmosferle aynı mıdır? Hayır. Bir bar 100.000 Pa, standart atmosfer ise 101.325 Pa değerindedir; dolayısıyla 1 atm tam olarak 1,01325 bar değeridir. Atmosfer yaklaşık 1,3 yüzde daha büyüktür. İkisi günlük kullanımda çoğu zaman birbirinin yerine kullanılır; yaklaşık bir değer için bu uygundur, ancak hesaplama için yanlıştır.

1 psi kaç kilopaskaldır? Sekiz anlamlı basamağa kadar 6,8947573 kPa; genellikle 6,895 kPa olarak belirtilir.

Psi katsayısı neden bu kadar çok basamak içeriyor? Çünkü sonuç tam sayı çıkmayan bir bölme işlemidir. Dönüştürücü, önceden kısaltılmış bir ondalık değeri saklamak yerine bunu kesin inç ve kesin pound-kuvvet tanımlarından oluşturur. Kısaltılmış bir katsayı, her psi sonucuna küçük bir hata taşırdı.

Negatif bir basınç dönüştürülebilir mi? Evet. İçerideki basınç dışarıdaki havanın basıncından düşük olduğunda gösterge değerleri sıfırın altına iner; bu nedenle sayfa negatif değerleri reddetmek yerine dönüştürür.

Hangi birim kullanılmalı? Paskal ve kilopaskal SI birimleridir ve bilim ile mühendislikte standarttır. Bar, Avrupa sanayisinde ve dalış ekipmanlarında yaygındır; psi, Amerika Birleşik Devletleri'nde ve lastik basınç göstergelerinde yaygındır; atmosfer ise çoğunlukla deniz seviyesindeki sıradan hava basıncıyla karşılaştırma yapmak için kullanılır.