Οι στήλες ρευστών δημιουργούν πίεση ανάλογη του βάθους και της πυκνότητας.

• p = ρ g h
• Νερό: ~9,81 kPa ανά μέτρο
• 1 bar ≈ 10 μ στήλης νερού

Η μετεωρολογία χρησιμοποιεί hPa (ίδιο με το mbar). Το πρότυπο στο επίπεδο της θάλασσας είναι 1013,25 hPa.

• 1 atm = 101,325 kPa
• Χαμηλή πίεση → καταιγίδες
• Υψηλή πίεση → καλός καιρός

Η σχετική πίεση (επίθημα 'g') μετρά σε σχέση με το περιβάλλον. Η απόλυτη πίεση (επίθημα 'a') μετρά σε σχέση με το κενό.

• Απόλυτη = Σχετική + Ατμοσφαιρική
• Στο επίπεδο της θάλασσας: προσθέστε ~101,325 kPa (14,7 psi)
• Το υψόμετρο αλλάζει την ατμοσφαιρική γραμμή βάσης

Απόλυτη = Σχετική + Ατμοσφαιρική

Στο επίπεδο της θάλασσας: προσθέστε 101,325 kPa ή 14,696 psi

• Προσαρμόστε τη γραμμή βάσης για το υψόμετρο
• Πάντα να τεκμηριώνετε ποια κλίμακα χρησιμοποιείτε

Κεφαλή νερού σε πίεση

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

Ρυθμίσεις υψομέτρου

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

Γνωρίστε την αναφορά σας

• QNH: Πίεση στο επίπεδο της θάλασσας (ρυθμίζει το υψόμετρο στην ανύψωση του πεδίου)
• QFE: Πίεση πεδίου (το υψόμετρο διαβάζει 0 στο πεδίο)
• QNE: Πρότυπο 1013,25 hPa / 29,92 inHg (επίπεδα πτήσης)

Εμπειρικοί κανόνες

• ±1 inHg ≈ ∓1.000 πόδια ενδεικτικά
• ±1 hPa ≈ ∓27 πόδια ενδεικτικά
• Κρύος/ζεστός αέρας: τα σφάλματα πυκνότητας επηρεάζουν το πραγματικό υψόμετρο

Μετρά τη θερμική αγωγιμότητα του αερίου

• Εύρος: ~10⁵ → 10⁻¹ Pa (περίπου)
• Εξαρτάται από το αέριο. βαθμονομήστε για τον τύπο του αερίου
• Ιδανικό για μέτριο έως χαμηλό κενό

Ρεύμα ιονισμού vs πίεση

• Εύρος: ~10⁻² → 10⁻⁹ Pa
• Ευαίσθητο σε μόλυνση και είδη αερίων
• Χρησιμοποιήστε με απομόνωση για προστασία σε υψηλή πίεση

Απόλυτη εκτροπή διαφράγματος

• Υψηλή ακρίβεια. ανεξάρτητο από το αέριο
• Τα εύρη καλύπτουν ~10⁻¹ → 10⁵ Pa
• Ιδανικό για τον έλεγχο διεργασιών

Τα υψόμετρα χρησιμοποιούν inHg ή hPa ρυθμισμένα στο τοπικό QNH. η πίεση επηρεάζει το ενδεικνυόμενο υψόμετρο.

• 29,92 inHg = 1013 hPa πρότυπο
• Η υψηλή/χαμηλή πίεση μεταβάλλει το ενδεικνυόμενο υψόμετρο

Η αρτηριακή πίεση χρησιμοποιεί mmHg. οι αναπνευστήρες και το CPAP χρησιμοποιούν cmH₂O.

• Τυπική ΑΠ 120/80 mmHg
• 5–20 cmH₂O για CPAP

Ο εξοπλισμός διεργασιών και η υδραυλική συχνά χρησιμοποιούν bar, MPa ή psi.

• Υδραυλικές γραμμές: δεκάδες έως εκατοντάδες bar
• Δοχεία πίεσης βαθμονομημένα σε bar/psi

Οι μετεωρολογικοί χάρτες δείχνουν την πίεση στο επίπεδο της θάλασσας σε hPa ή mbar.

• Ισχυρά χαμηλά < 990 hPa
• Ισχυρά υψηλά > 1030 hPa

Η τεχνολογία κενού χρησιμοποιεί torr ή Pa σε μέτριο, υψηλό και υπερυψηλό κενό.

• Μέτριο κενό: ~10³–10⁵ Pa
• Υπερυψηλό κενό: < 10⁻⁶ Pa

1 hPa = 1 mbar ακριβώς — είναι το ίδιο πράγμα! Η μετεωρολογία άλλαξε από mbar σε hPa για συνέπεια με το SI, αλλά είναι αριθμητικά πανομοιότυπα.

Τα υδραργυρικά μανόμετρα ήταν το χρυσό πρότυπο για πάνω από 300 χρόνια. Παρά το γεγονός ότι καταργήθηκαν λόγω τοξικότητας, η αρτηριακή πίεση εξακολουθεί να μετριέται σε mmHg παγκοσμίως!

Η ατμοσφαιρική πίεση μειώνεται στο μισό περίπου κάθε 5,5 χλμ (18.000 πόδια) υψομέτρου. Στην κορυφή του Έβερεστ (8,8 χλμ), η πίεση είναι μόνο το 1/3 αυτής στο επίπεδο της θάλασσας!

Στην Τάφρο των Μαριανών (11 χλμ βάθος), η πίεση φτάνει τα 1.100 bar — αρκετή για να συνθλίψει έναν άνθρωπο ακαριαία. Είναι σαν να έχεις 1.100 κιλά πάνω σε κάθε τετραγωνικό εκατοστό!

Το εξώτερο διάστημα έχει πίεση ~10⁻¹⁷ Pa — αυτό είναι 100 εκατομμύρια τρισεκατομμύρια φορές λιγότερο από την ατμόσφαιρα της Γης. Το αίμα σας θα έβραζε κυριολεκτικά (στη θερμοκρασία του σώματος)!

Ένα ελαστικό αυτοκινήτου στα 32 psi βιώνει στην πραγματικότητα 46,7 psi απόλυτης πίεσης (32 + 14,7 ατμοσφαιρική). Μετράμε τη σχετική πίεση επειδή είναι η 'επιπλέον' πίεση που κάνει τη δουλειά!

Το pascal (Pa) πήρε το όνομά του από τον Blaise Pascal, ο οποίος απέδειξε την ύπαρξη της ατμοσφαιρικής πίεσης μεταφέροντας ένα βαρόμετρο σε ένα βουνό το 1648. Ήταν μόλις 25 ετών!

Σε 1 bar (15 psi) πάνω από την ατμοσφαιρική πίεση, το νερό βράζει στους 121°C αντί για τους 100°C. Αυτό μειώνει τον χρόνο μαγειρέματος κατά 70% — η πίεση κυριολεκτικά επιταχύνει τη χημεία!

Η Γέννηση του Βαρόμετρου

Ο Evangelista Torricelli εφευρίσκει το υδραργυρικό βαρόμετρο ενώ μελετά γιατί οι αντλίες νερού δεν μπορούσαν να ανυψώσουν το νερό πάνω από 10 μέτρα. Δημιουργεί το πρώτο τεχνητό κενό και καθιερώνει το mmHg ως την πρώτη μονάδα πίεσης.

Απέδειξε ότι ο αέρας έχει βάρος και πίεση, επαναστατώντας την κατανόησή μας για την ατμόσφαιρα. Η μονάδα torr (1/760 atm) ονομάστηκε προς τιμήν του.

Το Πείραμα του Πασκάλ στο Βουνό

Ο Blaise Pascal (25 ετών) ζητά από τον κουνιάδο του να μεταφέρει ένα βαρόμετρο στο βουνό Puy de Dôme, αποδεικνύοντας ότι η ατμοσφαιρική πίεση μειώνεται με το υψόμετρο. Ο υδράργυρος έπεσε από τα 760mm στα 660mm στην κορυφή.

Καθιέρωσε τη σχέση μεταξύ υψομέτρου και πίεσης, θεμελιώδη για την αεροπορία και τη μετεωρολογία. Η μονάδα pascal (Pa) τιμά το έργο του.

Ανακάλυψη του Νόμου του Boyle

Ο Robert Boyle ανακαλύπτει την αντίστροφη σχέση μεταξύ πίεσης και όγκου (PV = σταθερό) χρησιμοποιώντας βελτιωμένες αντλίες κενού και μια συσκευή με σωλήνα σχήματος J.

Θεμέλιο των νόμων των αερίων και της θερμοδυναμικής. Επέτρεψε την επιστημονική μελέτη των σχέσεων πίεσης-όγκου σε περιορισμένα αέρια.

Εφεύρεση του Σωλήνα Bourdon

Ο Eugène Bourdon πατεντάρει το μανόμετρο με σωλήνα Bourdon—έναν κυρτό μεταλλικό σωλήνα που ισιώνει υπό πίεση. Απλό, στιβαρό και ακριβές.

Αντικατέστησε τα εύθραυστα υδραργυρικά μανόμετρα σε βιομηχανικές εφαρμογές. Εξακολουθεί να είναι ο πιο κοινός σχεδιασμός μηχανικού μανόμετρου 175 χρόνια αργότερα.

Τυποποίηση του Bar

Το bar ορίζεται επίσημα ως 10⁶ dyne/cm² (ακριβώς 100 kPa), επιλεγμένο για να είναι κοντά στην ατμοσφαιρική πίεση για ευκολία.

Έγινε η πρότυπη μονάδα μηχανικής σε όλη την Ευρώπη. 1 bar ≈ 1 ατμόσφαιρα έκανε τους νοητικούς υπολογισμούς εύκολους για τους μηχανικούς.

Το Pascal ως Μονάδα SI

Το pascal (Pa = N/m²) υιοθετείται ως η επίσημη μονάδα SI για την πίεση, αντικαθιστώντας το bar σε επιστημονικά πλαίσια.

Ενοποίησε τη μέτρηση της πίεσης με τη μονάδα δύναμης του Νεύτωνα. Ωστόσο, το bar παραμένει κυρίαρχο στη μηχανική λόγω της βολικής του κλίμακας.

Η Μετάβαση της Μετεωρολογίας στο SI

Οι μετεωρολογικές υπηρεσίες παγκοσμίως αλλάζουν από το millibar (mbar) στο hectopascal (hPa). Δεδομένου ότι 1 mbar = 1 hPa ακριβώς, όλα τα ιστορικά δεδομένα παρέμειναν έγκυρα.

Ανώδυνη μετάβαση στις μονάδες SI. Οι περισσότεροι μετεωρολογικοί χάρτες δείχνουν τώρα hPa, αν και ορισμένες αεροπορικές εφαρμογές εξακολουθούν να χρησιμοποιούν mbar ή inHg.

Η Επανάσταση της Πίεσης MEMS

Τα μικρο-ηλεκτρομηχανικά συστήματα (MEMS) επιτρέπουν μικροσκοπικούς, φθηνούς και ακριβείς αισθητήρες πίεσης. Βρίσκονται σε smartphone (βαρόμετρο), αυτοκίνητα (πίεση ελαστικών) και φορητές συσκευές.

Εκδημοκράτισε τη μέτρηση της πίεσης. Το smartphone σας μπορεί να μετρήσει αλλαγές υψομέτρου μόλις 1 μέτρου χρησιμοποιώντας την ατμοσφαιρική πίεση.

Χρησιμοποιήστε την απόλυτη για θερμοδυναμική/κενό. τη σχετική για πρακτικές αξιολογήσεις εξοπλισμού. Πάντα να επισημαίνετε τις μονάδες με το επίθημα 'a' ή 'g' (π.χ., bara vs barg, kPaa vs kPag).

Οι παραδοσιακές κλίμακες υψομετρίας είναι σε ίντσες υδραργύρου. πολλές χώρες χρησιμοποιούν hPa (QNH).

1 torr είναι ακριβώς το 1/760 μιας πρότυπης ατμόσφαιρας (≈133,322 Pa). Κοινό στην τεχνολογία κενού.