Стълбовете от течност създават налягане, пропорционално на дълбочината и плътността.

• p = ρ g h
• Вода: ~9,81 kPa на метър
• 1 бар ≈ 10 м воден стълб

Метеорологията използва hPa (същото като mbar). Стандартът на морското равнище е 1013,25 hPa.

• 1 atm = 101,325 kPa
• Ниско налягане → бури
• Високо налягане → хубаво време

Манометричното налягане (суфикс 'g') измерва спрямо околното. Абсолютното налягане (суфикс 'a') измерва спрямо вакуум.

• Абсолютно = Манометрично + Атмосферно
• На морско равнище: добавете ~101,325 kPa (14,7 psi)
• Надморската височина променя атмосферната базова линия

Абсолютно = Манометрично + Атмосферно

На морско равнище: добавете 101,325 kPa или 14,696 psi

• Регулирайте базовата линия за надморската височина
• Винаги документирайте коя скала използвате

От воден стълб към налягане

• 1 mH₂O ≈ 9,80665 kPa
• 10 mH₂O ≈ ~1 бар

Настройки на висотомера

• 1013 hPa = 29,92 inHg
• 1 inHg ≈ 33,8639 hPa

Знайте своята референция

• QNH: Налягане на морско равнище (настройва висотомера на височината на летището)
• QFE: Налягане на летището (висотомерът показва 0 на летището)
• QNE: Стандартно 1013,25 hPa / 29,92 inHg (ешелони на полета)

Практически правила

• ±1 inHg ≈ ∓1000 фута по индикация
• ±1 hPa ≈ ∓27 фута по индикация
• Студен/топъл въздух: грешките в плътността влияят на истинската височина

Измерва топлопроводимостта на газа

• Обхват: ~10⁵ → 10⁻¹ Pa (приблизително)
• Зависи от газа; калибрирайте за вида газ
• Чудесен за груб до нисък вакуум

Йонизационен ток спрямо налягане

• Обхват: ~10⁻² → 10⁻⁹ Pa
• Чувствителен към замърсяване и видове газове
• Използвайте с изолация за защита при високо налягане

Абсолютно отклонение на диафрагмата

• Висока точност; независим от газа
• Обхватите покриват ~10⁻¹ → 10⁵ Pa
• Идеален за контрол на процеси

Висотомерите използват inHg или hPa, настроени на местния QNH; налягането влияе на показаната височина.

• 29,92 inHg = 1013 hPa стандартно
• Високото/ниското налягане променя показаната височина

Кръвното налягане използва mmHg; дихателните апарати и CPAP използват cmH₂O.

• Типично кръвно налягане 120/80 mmHg
• 5–20 cmH₂O за CPAP

Процесното оборудване и хидравликата често използват bar, MPa или psi.

• Хидравлични линии: десетки до стотици барове
• Съдове под налягане, оценени в bar/psi

Метеорологичните карти показват налягането на морското равнище в hPa или mbar.

• Силни циклони < 990 hPa
• Силни антициклони > 1030 hPa

Вакуумната технология използва тор или Pa за груб, висок и ултрависок вакуум.

• Груб вакуум: ~10³–10⁵ Pa
• Ултрависок вакуум: < 10⁻⁶ Pa

1 hPa = 1 mbar точно — те са едно и също нещо! Метеорологията премина от mbar към hPa за съответствие със SI, но те са числено идентични.

Живачните манометри са били златният стандарт повече от 300 години. Въпреки че са изведени от употреба поради токсичност, кръвното налягане все още се измерва в mmHg по целия свят!

Атмосферното налягане намалява наполовина приблизително на всеки 5,5 км (18 000 фута) височина. На върха на Еверест (8,8 км) налягането е само 1/3 от това на морското равнище!

В Марианската падина (11 км дълбочина) налягането достига 1100 бара — достатъчно, за да смаже човек моментално. Това е като да имате 1100 кг върху всеки квадратен сантиметър!

В открития космос налягането е ~10⁻¹⁷ Pa — това е 100 милиона трилиона пъти по-малко от земната атмосфера. Кръвта ви буквално би завряла (при телесна температура)!

Автомобилна гума с налягане 32 psi всъщност изпитва 46,7 psi абсолютно налягане (32 + 14,7 атмосферно). Измерваме манометричното налягане, защото това е „допълнителното“ налягане, което върши работата!

Паскалът (Pa) е кръстен на Блез Паскал, който доказва съществуването на атмосферното налягане, като изкачва барометър на планина през 1648 г. Той е бил само на 25 години!

При 1 бар (15 psi) над атмосферното налягане водата кипи при 121°C вместо при 100°C. Това намалява времето за готвене със 70% — налягането буквално ускорява химията!

Раждането на барометъра

Еванджелиста Торичели изобретява живачния барометър, докато изучава защо водните помпи не могат да вдигнат вода над 10 метра. Създава първия изкуствен вакуум и установява mmHg като първата единица за налягане.

Доказва, че въздухът има тегло и налягане, което революционизира нашето разбиране за атмосферата. Единицата тор (1/760 atm) е кръстена в негова чест.

Планинският експеримент на Паскал

Блез Паскал (на 25 години) кара зет си да изкачи барометър на планината Пюи дьо Дом, доказвайки, че атмосферното налягане намалява с височината. Живакът спада от 760 мм до 660 мм на върха.

Установява връзката между надморска височина и налягане, която е фундаментална за авиацията и метеорологията. Единицата паскал (Pa) почита неговия труд.

Откриването на закона на Бойл

Робърт Бойл открива обратната връзка между налягане и обем (PV = константа), използвайки подобрени вакуумни помпи и J-образна тръба.

Основа на газовите закони и термодинамиката. Дава възможност за научно изследване на връзките налягане-обем в затворени газове.

Изобретяването на тръбата на Бурдон

Южен Бурдон патентова манометъра с тръба на Бурдон — извита метална тръба, която се изправя под налягане. Прост, здрав и точен.

Заменя крехките живачни манометри в промишлени приложения. Все още е най-често срещаният дизайн на механичен манометър 175 години по-късно.

Стандартизация на бара

Барът е официално дефиниран като 10⁶ дина/см² (точно 100 kPa), избран да бъде близък до атмосферното налягане за удобство.

Става стандартната инженерна единица в цяла Европа. 1 бар ≈ 1 атмосфера улеснява мислените изчисления за инженерите.

Паскалът като SI единица

Паскалът (Pa = N/m²) е приет за официална SI единица за налягане, заменяйки бара в научни контексти.

Обединява измерването на налягането с единицата за сила на Нютон. Въпреки това, барът остава доминиращ в инженерството поради удобния си мащаб.

Преходът на метеорологията към SI

Метеорологичните служби по света преминават от милибар (mbar) към хектопаскал (hPa). Тъй като 1 mbar = 1 hPa точно, всички исторически данни остават валидни.

Безболезнен преход към SI единици. Повечето метеорологични карти сега показват hPa, въпреки че в някои авиационни среди все още се използва mbar или inHg.

Революцията на налягането с MEMS

Микро-електромеханичните системи (MEMS) позволяват създаването на малки, евтини и точни сензори за налягане. Намират се в смартфони (барометър), автомобили (налягане в гумите) и носими устройства.

Демократизира измерването на налягането. Вашият смартфон може да измерва промени във височината от само 1 метър, използвайки атмосферното налягане.

Използвайте абсолютно за термодинамика/вакуум; манометрично за практически оценки на оборудването. Винаги обозначавайте единиците със суфикс 'a' или 'g' (напр. bara срещу barg, kPaa срещу kPag).

Наследствени алтиметрични скали в инчове живачен стълб; много страни използват hPa (QNH).

1 тор е точно 1/760 от стандартна атмосфера (≈133,322 Pa). Често се използва във вакуумната технология.