Senda inn spurningu
Sólin Sólin Rís 05:40 • sest 21:16 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 15:13 • Sest 05:59 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 03:57 • Síðdegis: 16:31 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 10:23 • Síðdegis: 22:34 í Reykjavík
Visit the English version

Flokkun:

Náttúruvísindi og verkfræði Eðlisfræði: í daglegu lífi

Er hægt að breyta loftþrýstingseiningunni hPa yfir í cm vatns?

Vignir Már Lýðsson og Þorsteinn Vilhjálmsson

Þrýstingur (e. pressure) er skilgreindur sem kraftur á flatareiningu, það er newton á fermetra, og er hann táknaður með bókstafnum p. Auðvelt er að reikna þrýsting á ákveðnu dýpi h í vökva eða gasi með tiltekinn eðlismassa ρ (ρ er gríski bókstafurinn "hró" eða "ró" og SI-einingin fyrir eðlismassa er kg/m3). Ef p0 er þrýstingur við efra borð efnisins er umframþrýstingur á dýpinu h
p - p0= ρgh
þar sem g er þyngdarhröðun jarðar, 9,8 m/s2. Það er því ljóst að þrýstingur á sama dýpi í tveimur mismunandi efnum fer eftir eðlismassa hvors efnis. Ef efni A hefur eðlismassann 1 einingu en efni B eðlismassann 4 einingar, þá er þrýstingur í B fjórum sinnum meiri en í A á sama dýpi h.

Þrýstingsmælir sem byggist á eðlismassa kvikasilfurs.

Mælieiningar fyrir þrýsting eru fjölmargar og er SI-eining hans pascal (Pa), nefnd eftir franska stærðfræðingnum Blaise Pascal (1623-1662). Algeng eining er hektópaskal (hPa) sem er meðal annars mikið notuð í veðurfræði við mælingar á loftþrýstingi. Önnur eining er oftast notuð við blóðþrýstingsmælingar, mmHg, eða millimetrar kvikasilfurs (Hg er tákn kvikasilfurs í lotukerfinu og stendur fyrir latneska orðið hydrargyrum) og er þar átt við þann þrýsting sem þarf að beita á kvikasilfurssúlu í glerpípu til að hún rísi um þann fjölda millimetra sem tilgreindur er.

Ýmsar gerðir þrýstingsmæla fyrirfinnast þar sem mismunandi vökvar eru notaðir. Hægt er að nota vatn í stað kvikasilfurs en þá þarf að breyta skalanum á pípunni því vatn er mun eðlisléttara en kvikasilfur og þarf því mun minni kraft til að halda vökvasúlunni uppi í sömu hæð.

Þrýstingur undir 1 mm af kvikasilfri er þá
p = ρHggh
= (13595,1 kg/m3)*(9,80665 m/s2)*(1 mm)
= 133,322 N/m2 sem jafngilda 133,322 Pa.

Á sama hátt má reikna þrýstinginn á 1 sentimetra dýpi í vatni:
p = ρH2Ogh
= (999,972 kg/m3)*(9,80665 m/s2)*(1 cm)
= 98,0638 N/m2 sem jafngilda 98,0638 Pa.

Forskeytið hektó merkir 100 svo 1 cmH2O jafngilda því 0,980638 hPa eða 1 hPa = 1,01974 cmH2O.

Hér er notast við stöðluð gildi á þyngdarhröðun og eðlismassa vatns við 4°C en þá er eðlismassi þess mestur.

Þess má geta til fróðleiks að staðalloftþrýstingur, 760 mmHg, jafngildir um 10 metra vatnssúlu. Það þýðir að loftið getur lyft vatni um 10 metra upp í súlu sem er lokuð í efri endann, en ef reynt er að lyfta vatninu hærra myndast lofttæmi fyrir ofan loftsúluna. Þetta þýðir til dæmis að sogdælur geta ekki dregið vatn "upp til sín" um meira en 10 m. Ef við viljum ná vatni af meira dýpi úr brunni eða borholu verður að setja dælu niður og láta hana svo að segja ýta vatninu upp.

Heimildir og myndir:

Tengt efni á Vísindavefnum:

Höfundar

Vignir Már Lýðsson

háskólanemi

Þorsteinn Vilhjálmsson

Þorsteinn Vilhjálmsson

prófessor emeritus, ritstjóri Vísindavefsins 2000-2010 og ritstjóri Evrópuvefsins 2011

Útgáfudagur

6.6.2008

Spyrjandi

Þorgerður Sigurðardóttir

Efnisorð

Tilvísun

Vignir Már Lýðsson og Þorsteinn Vilhjálmsson. „Er hægt að breyta loftþrýstingseiningunni hPa yfir í cm vatns?“ Vísindavefurinn, 6. júní 2008. Sótt 19. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=31513.

Vignir Már Lýðsson og Þorsteinn Vilhjálmsson. (2008, 6. júní). Er hægt að breyta loftþrýstingseiningunni hPa yfir í cm vatns? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=31513

Vignir Már Lýðsson og Þorsteinn Vilhjálmsson. „Er hægt að breyta loftþrýstingseiningunni hPa yfir í cm vatns?“ Vísindavefurinn. 6. jún. 2008. Vefsíða. 19. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=31513>.

Chicago | APA | MLA

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki
Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Er hægt að breyta loftþrýstingseiningunni hPa yfir í cm vatns?
Þrýstingur (e. pressure) er skilgreindur sem kraftur á flatareiningu, það er newton á fermetra, og er hann táknaður með bókstafnum p. Auðvelt er að reikna þrýsting á ákveðnu dýpi h í vökva eða gasi með tiltekinn eðlismassa ρ (ρ er gríski bókstafurinn "hró" eða "ró" og SI-einingin fyrir eðlismassa er kg/m3). Ef p0 er þrýstingur við efra borð efnisins er umframþrýstingur á dýpinu h

p - p0= ρgh
þar sem g er þyngdarhröðun jarðar, 9,8 m/s2. Það er því ljóst að þrýstingur á sama dýpi í tveimur mismunandi efnum fer eftir eðlismassa hvors efnis. Ef efni A hefur eðlismassann 1 einingu en efni B eðlismassann 4 einingar, þá er þrýstingur í B fjórum sinnum meiri en í A á sama dýpi h.

Þrýstingsmælir sem byggist á eðlismassa kvikasilfurs.

Mælieiningar fyrir þrýsting eru fjölmargar og er SI-eining hans pascal (Pa), nefnd eftir franska stærðfræðingnum Blaise Pascal (1623-1662). Algeng eining er hektópaskal (hPa) sem er meðal annars mikið notuð í veðurfræði við mælingar á loftþrýstingi. Önnur eining er oftast notuð við blóðþrýstingsmælingar, mmHg, eða millimetrar kvikasilfurs (Hg er tákn kvikasilfurs í lotukerfinu og stendur fyrir latneska orðið hydrargyrum) og er þar átt við þann þrýsting sem þarf að beita á kvikasilfurssúlu í glerpípu til að hún rísi um þann fjölda millimetra sem tilgreindur er.

Ýmsar gerðir þrýstingsmæla fyrirfinnast þar sem mismunandi vökvar eru notaðir. Hægt er að nota vatn í stað kvikasilfurs en þá þarf að breyta skalanum á pípunni því vatn er mun eðlisléttara en kvikasilfur og þarf því mun minni kraft til að halda vökvasúlunni uppi í sömu hæð.

Þrýstingur undir 1 mm af kvikasilfri er þá
p = ρHggh
= (13595,1 kg/m3)*(9,80665 m/s2)*(1 mm)
= 133,322 N/m2 sem jafngilda 133,322 Pa.

Á sama hátt má reikna þrýstinginn á 1 sentimetra dýpi í vatni:
p = ρH2Ogh
= (999,972 kg/m3)*(9,80665 m/s2)*(1 cm)
= 98,0638 N/m2 sem jafngilda 98,0638 Pa.

Forskeytið hektó merkir 100 svo 1 cmH2O jafngilda því 0,980638 hPa eða 1 hPa = 1,01974 cmH2O.

Hér er notast við stöðluð gildi á þyngdarhröðun og eðlismassa vatns við 4°C en þá er eðlismassi þess mestur.

Þess má geta til fróðleiks að staðalloftþrýstingur, 760 mmHg, jafngildir um 10 metra vatnssúlu. Það þýðir að loftið getur lyft vatni um 10 metra upp í súlu sem er lokuð í efri endann, en ef reynt er að lyfta vatninu hærra myndast lofttæmi fyrir ofan loftsúluna. Þetta þýðir til dæmis að sogdælur geta ekki dregið vatn "upp til sín" um meira en 10 m. Ef við viljum ná vatni af meira dýpi úr brunni eða borholu verður að setja dælu niður og láta hana svo að segja ýta vatninu upp.

Heimildir og myndir:

Tengt efni á Vísindavefnum:

...