Stolpci tekočine ustvarjajo tlak, sorazmeren z globino in gostoto.

• p = ρ g h
• Voda: ~9,81 kPa na meter
• 1 bar ≈ 10 m vodnega stolpca

Vremenoslovje uporablja hPa (enako kot mbar). Standard na morski gladini je 1013,25 hPa.

• 1 atm = 101,325 kPa
• Nizek tlak → nevihte
• Visok tlak → lepo vreme

Merilni tlak (pripona 'g') meri glede na okolico. Absolutni tlak (pripona 'a') meri glede na vakuum.

• Absolutni = Merilni + Atmosferski
• Na morski gladini: dodajte ~101,325 kPa (14,7 psi)
• Višina spreminja atmosfersko osnovo

Absolutni = Merilni + Atmosferski

Na morski gladini: dodajte 101,325 kPa ali 14,696 psi

• Prilagodite osnovo za višino
• Vedno dokumentirajte, katera lestvica je uporabljena

Vodni stolpec v tlak

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

Nastavitve višinomera

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

Poznajte svojo referenco

• QNH: Tlak na morski gladini (nastavi višinomer na višino letališča)
• QFE: Tlak na letališču (višinomer kaže 0 na letališču)
• QNE: Standardnih 1013,25 hPa / 29,92 inHg (nivoji letenja)

Pravila na pamet

• ±1 inHg ≈ ∓1.000 ft prikazano
• ±1 hPa ≈ ∓27 ft prikazano
• Hladen/topel zrak: napake v gostoti vplivajo na pravo višino

Meri toplotno prevodnost plina

• Območje: ~10⁵ → 10⁻¹ Pa (približno)
• Odvisno od plina; umerite za vrsto plina
• Odlično za grob do nizek vakuum

Ionizacijski tok proti tlaku

• Območje: ~10⁻² → 10⁻⁹ Pa
• Občutljivo na kontaminacijo in vrste plinov
• Uporabite z izolacijo za zaščito pri visokem tlaku

Absolutni odklon membrane

• Visoka natančnost; neodvisno od plina
• Območja obsegajo ~10⁻¹ → 10⁵ Pa
• Idealno za nadzor procesov

Višinomeri uporabljajo inHg ali hPa, nastavljene na lokalni QNH; tlak vpliva na prikazano višino.

• 29,92 inHg = 1013 hPa standard
• Visok/nizek tlak premakne prikazano višino

Krvni tlak uporablja mmHg; dihalne naprave in CPAP uporabljajo cmH₂O.

• Tipičen krvni tlak 120/80 mmHg
• 5–20 cmH₂O za CPAP

Procesna oprema in hidravlika pogosto uporabljajo bar, MPa ali psi.

• Hidravlične cevi: desetine do stotine barov
• Tlačne posode so ocenjene v bar/psi

Vremenske karte prikazujejo tlak na morski gladini v hPa ali mbar.

• Močni cikloni < 990 hPa
• Močni anticikloni > 1030 hPa

Vakuumska tehnologija uporablja torr ali Pa v grobem, visokem in ultravisokem vakuumu.

• Grob vakuum: ~10³–10⁵ Pa
• UHV: < 10⁻⁶ Pa

1 hPa = natančno 1 mbar — sta enaka! Meteorologija je prešla z mbar na hPa zaradi skladnosti s SI, vendar sta številčno enaka.

Živosrebrni manometri so bili zlati standard več kot 300 let. Kljub temu da so jih zaradi strupenosti opustili, se krvni tlak po vsem svetu še vedno meri v mmHg!

Atmosferski tlak se približno prepolovi vsakih 5,5 km (18.000 čevljev) višine. Na vrhu Mount Everesta (8,8 km) je tlak le 1/3 tlaka na morski gladini!

V Marijanskem jarku (11 km globoko) tlak doseže 1.100 barov — dovolj, da takoj zdrobi človeka. To je, kot da bi na vsakem kvadratnem centimetru sedelo 1.100 kg!

Vesolje ima tlak ~10⁻¹⁷ Pa — to je 100 milijonov bilijardkrat manj kot Zemljina atmosfera. Vaša kri bi dobesedno zavrela (pri telesni temperaturi)!

Avtomobilska pnevmatika pri 32 psi dejansko doživlja 46,7 psi absolutnega tlaka (32 + 14,7 atmosferskega). Merimo merilni tlak, ker je to 'dodaten' tlak, ki opravlja delo!

Paskal (Pa) je poimenovan po Blaiseu Pascalu, ki je leta 1648 dokazal obstoj atmosferskega tlaka tako, da je nesel barometr na goro. Star je bil le 25 let!

Pri 1 baru (15 psi) nad atmosferskim tlakom voda vre pri 121°C namesto pri 100°C. To skrajša čas kuhanja za 70% — tlak dobesedno pospeši kemijo!

Rojstvo barometra

Evangelista Torricelli je izumil živosrebrni barometr, medtem ko je preučeval, zakaj vodne črpalke ne morejo dvigniti vode višje od 10 metrov. Ustvaril je prvi umetni vakuum in vzpostavil mmHg kot prvo enoto za tlak.

Dokazal je, da ima zrak težo in tlak, kar je revolucioniralo naše razumevanje atmosfere. Enota torr (1/760 atm) je poimenovana v njegovo čast.

Pascalov gorski poskus

Blaise Pascal (star 25 let) je naročil svojemu svaku, naj nese barometr na goro Puy de Dôme in dokaže, da se zračni tlak zmanjšuje z višino. Živo srebro je na vrhu padlo s 760 mm na 660 mm.

Vzpostavil je razmerje med višino in tlakom, ki je temeljnega pomena za letalstvo in meteorologijo. Enota paskal (Pa) je v čast njegovemu delu.

Odkritje Boylovega zakona

Robert Boyle je odkril obratno sorazmerje med tlakom in prostornino (PV = konstanta) z uporabo izboljšanih vakuumskih črpalk in aparature z J-cevjo.

Temelj plinskih zakonov in termodinamike. Omogočil je znanstveno proučevanje razmerij med tlakom in prostornino v zaprtih plinih.

Izum Bourdonove cevi

Eugène Bourdon je patentiral Bourdonovo cev – ukrivljeno kovinsko cev, ki se pod tlakom poravna. Preprosta, robustna in natančna.

V industrijskih aplikacijah je nadomestila krhke živosrebrne manometre. Še 175 let pozneje je to najbolj razširjena zasnova mehanskega merilnika tlaka.

Standardizacija bara

Bar je bil uradno opredeljen kot 10⁶ din/cm² (natančno 100 kPa), izbran pa je bil tako, da je bil za lažjo uporabo blizu atmosferskega tlaka.

Postal je standardna inženirska enota po vsej Evropi. 1 bar ≈ 1 atmosfera je inženirjem olajšal računanje na pamet.

Paskal kot enota SI

Paskal (Pa = N/m²) je bil sprejet kot uradna enota SI za tlak, s čimer je v znanstvenih kontekstih nadomestil bar.

Poenotil je merjenje tlaka z Newtonovo enoto za silo. Kljub temu bar zaradi priročne lestvice ostaja prevladujoč v inženirstvu.

Prehod meteorologije na SI

Vremenske službe po svetu so prešle z milibarov (mbar) na hektopaskale (hPa). Ker je 1 mbar = natančno 1 hPa, so vsi zgodovinski podatki ostali veljavni.

Brezboleč prehod na enote SI. Večina vremenskih kart zdaj prikazuje hPa, čeprav nekatere letalske službe še vedno uporabljajo mbar ali inHg.

MEMS revolucija tlaka

Mikro-elektromehanski sistemi (MEMS) so omogočili majhne, poceni in natančne senzorje tlaka. Najdemo jih v pametnih telefonih (barometer), avtomobilih (tlak v pnevmatikah) in nosljivih napravah.

Demokratiziral je merjenje tlaka. Vaš pametni telefon lahko z atmosferskim tlakom izmeri spremembe višine le 1 metra.

Uporabite absolutni tlak za termodinamiko/vakuum; merilni tlak za praktične ocene opreme. Enote vedno označite s pripono 'a' ali 'g' (npr. bara proti barg, kPaa proti kPag).

Stare altimetrične lestvice so v palcih živega srebra; mnoge države uporabljajo hPa (QNH).

1 torr je natančno 1/760 standardne atmosfere (≈133,322 Pa). Pogosto se uporablja v vakuumski tehnologiji.