Тиск — від паскалів і psi до атмосфер і торр

Зрозумійте тиск у метеорології, гідравліці, авіації, вакуумних системах та медицині. Впевнено конвертуйте між Па, кПа, бар, psi, атм, мм рт. ст., дюйм рт. ст. та іншими.

Сфера застосування конвертера

Цей інструмент конвертує понад 70 одиниць тиску, що охоплюють понад 20 порядків величини — від надвисокого вакууму (10⁻¹² Па) до алмазних ковадл (100 ГПа). Охоплює одиниці СІ (Па, кПа, бар), імперські (psi, psf), атмосферні (атм), манометричні (мм рт. ст., дюйм рт. ст., торр), водяного стовпа (см H₂O, м H₂O) та наукові одиниці. Працює як з манометричним, так і з абсолютним тиском для інженерії, метеорології, авіації, медицини та вакуумної техніки.

Основи тиску

Тиск (p)

Сила на одиницю площі. Одиниця СІ: паскаль (Па). 1 Па = 1 Н/м².

Гідростатика

Стовпи рідини створюють тиск, пропорційний глибині та щільності.

p = ρ g h
Вода: ~9,81 кПа на метр
1 бар ≈ 10 м водяного стовпа

Атмосферний тиск

У метеорології використовують гПа (те ж саме, що мбар). Стандарт на рівні моря — 1013,25 гПа.

1 атм = 101,325 кПа
Низький тиск → шторми
Високий тиск → ясна погода

Манометричний проти абсолютного

Манометричний тиск (суфікс 'g') вимірює відносно навколишнього середовища. Абсолютний тиск (суфікс 'a') вимірює відносно вакууму.

Абсолютний = Манометричний + Атмосферний
На рівні моря: додати ~101,325 кПа (14,7 psi)
Висота змінює атмосферну базову лінію

Швидкі висновки

Використовуйте кПа/гПа для погоди, бар для інженерії, psi для шин
Вказуйте манометричний чи абсолютний тиск, щоб уникнути великих помилок
Для ясності конвертуйте через паскалі (Па)

Допомога для запам'ятовування

Швидкі розрахунки в умі

бар ↔ кПа

1 бар = 100 кПа точно. Просто перемістіть десяткову кому на 2 знаки.

psi ↔ кПа

1 psi ≈ 7 кПа. Помножте на 7 для грубої оцінки.

атм ↔ кПа

1 атм ≈ 100 кПа. Стандартна атмосфера близька до 1 бара.

мм рт. ст. ↔ Па

760 мм рт. ст. = 1 атм ≈ 101 кПа. Кожен мм рт. ст. ≈ 133 Па.

дюйм рт. ст. ↔ гПа

29,92 дюйма рт. ст. = 1013 гПа (стандарт). 1 дюйм рт. ст. ≈ 34 гПа.

Водяний стовп

1 метр H₂O ≈ 10 кПа. Корисно для розрахунків гідравлічного напору.

Візуальні орієнтири тиску

Scenario	Pressure	Visual Reference
Рівень моря	1013 гПа (1 атм)	Ваша базова лінія - стандартний атмосферний тиск
Автомобільна шина	32 psi (2,2 бар)	Приблизно вдвічі більше атмосферного тиску
Вершина гори (3 км)	~700 гПа	На 30% менше тиску повітря, ніж на рівні моря
Сильний шторм	950 гПа	На 6% нижче норми - несе погану погоду
Балон для дайвінгу (повний)	200 бар	У 200 разів більше атмосферного - величезне стиснення
Вакуумна камера	10⁻⁶ Па	Одна трильйонна частина атмосфери - майже ідеальний вакуум
Глибокий океан (10 км)	1000 бар	У 1000 разів більше атмосферного - нищівні глибини
Мийка високого тиску	2000 psi (138 бар)	У 140 разів більше атмосферного - промислова потужність

Поширені помилки

Плутанина між манометричним і абсолютним тиском
Fix: Завжди вказуйте 'g' або 'a' (наприклад, barg/bara, кПаг/кПаа). Манометричний = Абсолютний - Атмосферний.
Змішування гПа та Па
Fix: 1 гПа = 100 Па, а не 1 Па. Гектопаскаль означає 100 паскалів.
Припущення, що мм рт. ст. ≡ Торр
Fix: Близько, але не ідентично: 1 торр = 1/760 атм точно; 1 мм рт. ст. ≈ 133,322 Па (залежить від температури).
Ігнорування висоти
Fix: Атмосферний тиск падає на ~12% за км. Для перетворень манометричного тиску потрібен місцевий атмосферний тиск.
Водяний стовп без щільності
Fix: Тиск = ρgh. Чиста вода при 4°C ≠ морська вода ≠ гаряча вода. Щільність має значення!
Використання неправильного діапазону вакуумметра
Fix: Пірані працює в діапазоні 10⁵–10⁻¹ Па, іонізаційний манометр — 10⁻²–10⁻⁹ Па. Використання поза діапазоном дає неправдиві показники.

Швидкий довідник

Манометричний ↔ абсолютний

Абсолютний = Манометричний + Атмосферний

На рівні моря: додати 101,325 кПа або 14,696 psi

Коригуйте базову лінію для висоти
Завжди документуйте, яка шкала використовується

Напір води

Водяний стовп до тиску

1 м H₂O ≈ 9,80665 кПа
10 м H₂O ≈ ~1 бар

Метеорологічні перетворення

Налаштування висотоміра

1013 гПа = 29,92 дюйма рт. ст.
1 дюйм рт. ст. ≈ 33,8639 гПа

Основи альтиметрії

QNH • QFE • QNE

Знай свою точку відліку

QNH: Тиск на рівні моря (встановлює висотомір на висоту аеродрому)
QFE: Тиск на аеродромі (висотомір показує 0 на аеродромі)
QNE: Стандарт 1013,25 гПа / 29,92 дюйма рт. ст. (ешелони польоту)

Швидкий розрахунок тиск-висота

Правила «на око»

±1 дюйм рт. ст. ≈ ∓1,000 футів індикації
±1 гПа ≈ ∓27 футів індикації
Холодне/гаряче повітря: помилки щільності впливають на справжню висоту

Вакуумне обладнання

Пірані/термічний

Вимірює теплопровідність газу

Діапазон: ~10⁵ → 10⁻¹ Па (приблизно)
Залежить від газу; калібруйте для типу газу
Чудово підходить для грубого та низького вакууму

Іонізаційний/холодний катод

Іонізаційний струм проти тиску

Діапазон: ~10⁻² → 10⁻⁹ Па
Чутливий до забруднення та видів газу
Використовуйте з ізоляцією для захисту при високому тиску

Ємнісний манометр

Абсолютне відхилення діафрагми

Висока точність; не залежить від газу
Діапазони охоплюють ~10⁻¹ → 10⁵ Па
Ідеально для керування процесами

Поширені помилки, яких слід уникати

Змішування манометричних/абсолютних шкал (barg/bara, кПаг/кПаа) при специфікації обладнання
Припущення, що мм рт. ст. ≡ торр за всіх умов (невеликі відмінності у визначеннях)
Плутання гПа з Па (1 гПа = 100 Па, а не 1 Па)
Ігнорування висоти при перетворенні манометричного ↔ абсолютного тиску
Використання перетворень водяного стовпа без корекції щільності/температури рідини
Використання вакуумметра поза межами його точного діапазону

Де застосовується кожна одиниця

Авіація та альтиметрія

Висотоміри використовують дюйми рт. ст. або гПа, встановлені на місцевий QNH; тиск впливає на індикацію висоти.

29,92 дюйма рт. ст. = 1013 гПа стандарт
Високий/низький тиск змінює індикацію висоти

Медицина

Артеріальний тиск використовує мм рт. ст.; дихальні апарати та CPAP використовують см H₂O.

Типовий АТ 120/80 мм рт. ст.
5–20 см H₂O для CPAP

Інженерія та гідравліка

Технологічне обладнання та гідравліка часто використовують бар, МПа або psi.

Гідравлічні лінії: від десятків до сотень бар
Посудини під тиском розраховані в барах/psi

Погода та клімат

Метеорологічні карти показують тиск на рівні моря в гПа або мбар.

Сильні циклони < 990 гПа
Сильні антициклони > 1030 гПа

Вакуум та чисті кімнати

Вакуумна техніка використовує торр або Па для грубого, високого та надвисокого вакууму.

Грубий вакуум: ~10³–10⁵ Па
Надвисокий вакуум: < 10⁻⁶ Па

Порівняння тиску в різних застосуваннях

Застосування	Па	бар	psi	атм
Ідеальний вакуум	0	0	0	0
Надвисокий вакуум	10⁻⁷	10⁻¹²	1.5×10⁻¹¹	10⁻¹²
Високий вакуум (SEM)	10⁻²	10⁻⁷	1.5×10⁻⁶	10⁻⁷
Низький вакуум (форвакуум)	10³	0.01	0.15	0.01
Атмосфера на рівні моря	101,325	1.01	14.7	1
Автомобільна шина (типова)	220,000	2.2	32	2.2
Велосипедна шина (шосейна)	620,000	6.2	90	6.1
Мийка високого тиску	13.8 МПа	138	2,000	136
Балон для дайвінгу (повний)	20 МПа	200	2,900	197
Гідравлічний прес	70 МПа	700	10,000	691
Глибокий океан (11 км)	110 МПа	1,100	16,000	1,086
Алмазне ковадло	100 ГПа	10⁶	15×10⁶	10⁶

Діапазони вакууму та тиску

Діапазон	Приблизно Па	Приклади
Атмосферний	~101 кПа	Повітря на рівні моря
Високий тиск (промисловий)	> 1 МПа	Гідравліка, посудини
Грубий вакуум	10³–10⁵ Па	Насоси, дегазація
Високий вакуум	10⁻¹–10⁻³ Па	SEM, напилення
Надвисокий вакуум	< 10⁻⁶ Па	Наука про поверхні

Як працюють перетворення

Метод базової одиниці

Переведіть у паскалі (Па), потім з Па в цільову одиницю. Швидкі коефіцієнти: 1 бар = 100 кПа; 1 psi ≈ 6,89476 кПа; 1 атм = 101,325 кПа; 1 мм рт. ст. ≈ 133,322 Па.

кПа × 1000 → Па; Па ÷ 1000 → кПа
бар × 100,000 → Па; Па ÷ 100,000 → бар
psi × 6,89476 → кПа; кПа ÷ 6,89476 → psi
мм рт. ст. × 133,322 → Па; дюйм рт. ст. × 3,386.39 → Па

Поширені перетворення

З	В	Коефіцієнт	Приклад
бар	кПа	× 100	2 бар = 200 кПа
psi	кПа	× 6.89476	30 psi ≈ 206,8 кПа
атм	кПа	× 101.325	1 атм = 101,325 кПа
мм рт. ст.	кПа	× 0.133322	760 мм рт. ст. ≈ 101,325 кПа
дюйм рт. ст.	гПа	× 33.8639	29,92 дюйма рт. ст. ≈ 1013 гПа
см H₂O	Па	× 98.0665	10 см H₂O ≈ 981 Па

Швидкі приклади

32 psi → бар→≈ 2,206 бар

1013 гПа → дюйм рт. ст.→≈ 29,92 дюйма рт. ст.

750 мм рт. ст. → кПа→≈ 99,99 кПа

5 м H₂O → кПа→≈ 49,0 кПа

Повсякденні орієнтири

Річ	Типовий тиск	Примітки
Атмосфера на рівні моря	1013 гПа	Стандартний день
Сильний антициклон	> 1030 гПа	Ясна погода
Сильний циклон	< 990 гПа	Шторми
Автомобільна шина	30–35 psi	~2–2,4 бар
Мийка високого тиску	1,500–3,000 psi	Споживчі моделі
Балон для дайвінгу	200–300 бар	Тиск заправки

Дивовижні факти про тиск

Загадка гПа проти мбар

1 гПа = 1 мбар точно — вони однакові! Метеорологія перейшла з мбар на гПа для відповідності СІ, але числово вони ідентичні.

Чому мм рт. ст. в медицині?

Ртутні манометри були золотим стандартом понад 300 років. Незважаючи на те, що їх вивели з ужитку через токсичність, артеріальний тиск досі вимірюють у мм рт. ст. по всьому світу!

Правило половинної висоти

Атмосферний тиск зменшується приблизно вдвічі кожні 5,5 км (18 000 футів) висоти. На вершині Евересту (8,8 км) тиск становить лише 1/3 від тиску на рівні моря!

Нищівна сила глибокого моря

У Маріанській западині (глибина 11 км) тиск сягає 1100 бар — достатньо, щоб миттєво розчавити людину. Це як 1100 кг на кожному квадратному сантиметрі!

Космічний вакуум

У відкритому космосі тиск ~10⁻¹⁷ Па — це в 100 мільйонів трильйонів разів менше, ніж в атмосфері Землі. Ваша кров буквально закипіла б (при температурі тіла)!

Парадокс тиску в шинах

Автомобільна шина з тиском 32 psi насправді має абсолютний тиск 46,7 psi (32 + 14,7 атмосферного). Ми вимірюємо манометричний тиск, бо це «додатковий» тиск, який виконує роботу!

Скромний тезка Паскаля

Паскаль (Па) названий на честь Блеза Паскаля, який довів існування атмосферного тиску, піднявши барометр на гору в 1648 році. Йому було лише 25 років!

Магія скороварки

При тиску на 1 бар (15 psi) вище атмосферного вода кипить при 121°C замість 100°C. Це скорочує час приготування на 70% — тиск буквально прискорює хімічні реакції!

Рекорди та екстремуми

Рекорд	Тиск	Примітки
Найвищий тиск на рівні моря	> 1080 гПа	Сибірські антициклони (історичні)
Найнижчий тиск на рівні моря	~870–880 гПа	Сильні тропічні циклони
Глибокий океан (~11 км)	~1,100 бар	Маріанська западина

Історична еволюція вимірювання тиску

1643

Народження барометра

Еванджеліста Торрічеллі винаходить ртутний барометр, вивчаючи, чому водяні насоси не можуть підняти воду вище 10 метрів. Створює перший штучний вакуум і встановлює мм рт. ст. як першу одиницю тиску.

Довів, що повітря має вагу і тиск, що революціонізувало наше розуміння атмосфери. Одиниця торр (1/760 атм) названа на його честь.

1648

Гірський експеримент Паскаля

Блез Паскаль (25 років) доручив своєму швагрові підняти барометр на гору Пюї-де-Дом, доводячи, що атмосферний тиск зменшується з висотою. Ртуть впала з 760 мм до 660 мм на вершині.

Встановив зв'язок між висотою та тиском, що є фундаментальним для авіації та метеорології. Одиниця паскаль (Па) вшановує його роботу.

1662

Відкриття закону Бойля

Роберт Бойль відкриває обернену залежність між тиском і об'ємом (PV = константа), використовуючи вдосконалені вакуумні насоси та апарат з J-подібною трубкою.

Основа газових законів і термодинаміки. Уможливило наукове вивчення залежностей тиск-об'єм у замкнених газах.

1849

Винахід трубки Бурдона

Ежен Бурдон патентує манометр з трубкою Бурдона — вигнуту металеву трубку, яка випрямляється під тиском. Простий, міцний і точний.

Замінив крихкі ртутні манометри в промислових застосуваннях. Досі є найпоширенішою конструкцією механічного манометра через 175 років.

1913

Стандартизація бара

Бар офіційно визначено як 10⁶ дин/см² (точно 100 кПа), обрано для зручності близьким до атмосферного тиску.

Став стандартною інженерною одиницею по всій Європі. 1 бар ≈ 1 атмосфера спростило інженерам розрахунки в умі.

1971

Паскаль як одиниця СІ

Паскаль (Па = Н/м²) прийнято як офіційну одиницю СІ для тиску, замінивши бар у наукових контекстах.

Уніфікував вимірювання тиску з одиницею сили Ньютона. Однак бар залишається домінуючим в інженерії через зручний масштаб.

1980-ті–1990-ті

Перехід метеорології на СІ

Метеорологічні служби по всьому світу переходять з мілібарів (мбар) на гектопаскалі (гПа). Оскільки 1 мбар = 1 гПа точно, всі історичні дані залишилися дійсними.

Безболісний перехід на одиниці СІ. Більшість метеорологічних карт тепер показують гПа, хоча деякі авіаційні служби все ще використовують мбар або дюйми рт. ст.

2000-ні

Революція тиску MEMS

Мікроелектромеханічні системи (MEMS) дозволяють створювати крихітні, дешеві, точні датчики тиску. Зустрічаються в смартфонах (барометр), автомобілях (тиск у шинах) та носимих пристроях.

Демократизувало вимірювання тиску. Ваш смартфон може вимірювати зміни висоти всього на 1 метр за допомогою атмосферного тиску.

Поради

Завжди вказуйте манометричний (g) чи абсолютний (a) тиск
Використовуйте гПа для погоди, кПа або бар для інженерії, psi для шин
Водяний стовп: ~9,81 кПа на метр; корисно для грубих перевірок
Автоматичний науковий запис: Значення < 1 мкПа або > 1 ГПа відображаються у науковому записі для зручності читання

Каталог одиниць

Метрична (SI)

Одиниця	Символ	Паскалі	Примітки
бар	bar	100,000	100 кПа; зручна інженерна одиниця.
кілопаскаль	kPa	1,000	1,000 Па; інженерна шкала.
мегапаскаль	MPa	1,000,000	1,000 кПа; системи високого тиску.
мілібар	mbar	100	Мілібар; застаріла метеорологія (1 мбар = 1 гПа).
паскаль	Pa	1	Базова одиниця СІ (Н/м²).
гігапаскаль	GPa	1.000e+9	1,000 МПа; напруження матеріалів.
гектопаскаль	hPa	100	Гектопаскаль; те ж, що мбар; використовується в метеорології.

Імперська / США

Одиниця	Символ	Паскалі	Примітки
фунт на квадратний дюйм	psi	6,894.76	Фунти на квадратний дюйм; шини, гідравліка (може бути манометричним або абсолютним).
кілофунт на квадратний дюйм	ksi	6,894,760	1,000 psi; специфікації матеріалів та конструкцій.
фунт на квадратний фут	psf	47.8803	Фунти на квадратний фут; будівельні навантаження.

Атмосфера

Одиниця	Символ	Паскалі	Примітки
атмосфера (стандартна)	atm	101,325	Стандартна атмосфера = 101,325 кПа.
атмосфера (технічна)	at	98,066.5	Технічна атмосфера ≈ 98,0665 кПа.

Стовпчик ртуті

Одиниця	Символ	Паскалі	Примітки
дюйм ртутного стовпчика	inHg	3,386.39	Дюйм ртутного стовпа; авіація та метеорологія.
міліметр ртутного стовпчика	mmHg	133.322	Міліметр ртутного стовпа; медицина та вакуум.
торр	Torr	133.322	1/760 атм ≈ 133,322 Па.
сантиметр ртутного стовпчика	cmHg	1,333.22	Сантиметр ртутного стовпа; менш поширений.

Стовпчик води

Одиниця	Символ	Паскалі	Примітки
сантиметр водяного стовпчика	cmH₂O	98.0665	Сантиметр водяного стовпа; дихальні апарати/CPAP.
фут водяного стовпчика	ftH₂O	2,989.07	Фут водяного стовпа.
дюйм водяного стовпчика	inH₂O	249.089	Дюйм водяного стовпа; вентиляція та ОВК.
метр водяного стовпчика	mH₂O	9,806.65	Метр водяного стовпа; гідравліка.
міліметр водяного стовпчика	mmH₂O	9.80665	Міліметр водяного стовпа.

Наукова / CGS

Одиниця	Символ	Паскалі	Примітки
барі	Ba	0.1	Барі; 0,1 Па (СГС).
дин на квадратний сантиметр	dyn/cm²	0.1	Дин на см²; 0,1 Па (СГС).
кілограм-сила на квадратний сантиметр	kgf/cm²	98,066.5	Кілограм-сила на см² (не СІ).
кілограм-сила на квадратний метр	kgf/m²	9.80665	Кілограм-сила на м² (не СІ).
кілограм-сила на квадратний міліметр	kgf/mm²	9,806,650	Кілограм-сила на мм² (не СІ).
кілоньютон на квадратний метр	kN/m²	1,000	Кілоньютон на м²; дорівнює кПа.
меганьютон на квадратний метр	MN/m²	1,000,000	Меганьютон на м²; дорівнює МПа.
ньютон на квадратний метр	N/m²	1	Ньютон на м²; дорівнює Па (надлишкова форма).
ньютон на квадратний міліметр	N/mm²	1,000,000	Ньютон на мм²; дорівнює МПа.
тонна-сила на квадратний сантиметр	tf/cm²	98,066,500	Тонна-сила на см² (не СІ).
тонна-сила на квадратний метр	tf/m²	9,806.65	Тонна-сила на м² (не СІ).

Часті запитання

Коли слід використовувати абсолютний, а коли манометричний тиск?

Використовуйте абсолютний для термодинаміки/вакууму; манометричний для практичних характеристик обладнання. Завжди позначайте одиниці суфіксом 'a' або 'g' (наприклад, bara проти barg, кПаа проти кПаг).

Чому пілоти використовують дюйми рт. ст.?

Застарілі альтиметричні шкали в дюймах ртутного стовпа; багато країн використовують гПа (QNH).

Що таке торр?

1 торр — це точно 1/760 стандартної атмосфери (≈133,322 Па). Поширений у вакуумній техніці.

Повний Довідник Інструментів

Усі 71 інструменти, доступні на UNITS

▼Конвертери

Довжина Вага та Маса Температура Об'єм Площа Час Валюта Швидкість Економія Пального Прискорення Сила Крутний Момент

▼Калькулятори

ІМТ Калорії БРМ Макроелементи Жир в Організмі Ідеальна Вага Іпотека Позика Автокредит Інвестиції Складні Відсотки Мета Заощаджень

▼Інструменти

Музей Одиниць Вимірювання Користувацькі Одиниці

▼Додатково

Дуель Одиниць

Конвертер тиску