Was ist Druck?
Der Druck ist ein Maß für die Kraft, die pro Flächeneinheit auf die Grenzen eines Stoffes ausgeübt wird . Die Standardeinheit für den Druck im SI-System ist Newton pro Quadratmeter oder Pascal (Pa) . Mathematisch:
p = F / A.
wo
- p ist der Druck
- F ist die Normalkraft
- A ist der Bereich der Grenze
Pascal ist definiert als eine Kraft von 1 N, die auf die Einheitsfläche ausgeübt wird.
- 1 Pascal = 1 N / m 2
- 1 MPa 10 6 N / m 2
- 1 bar 10 5 N / m 2
- 1 kPa 10 3 N / m 2
Im Allgemeinen wird der Druck oder die Kraft, die pro Flächeneinheit auf die Grenzen einer Substanz ausgeübt wird, durch die Kollisionen der Moleküle der Substanz mit den Grenzen des Systems verursacht. Wenn Moleküle gegen die Wände schlagen, üben sie Kräfte aus, die versuchen, die Wände nach außen zu drücken. Die Kräfte, die aus all diesen Kollisionen resultieren, verursachen den Druck, den ein System auf seine Umgebung ausübt. Der Druck als intensive Variable ist in einem geschlossenen System konstant. Es ist wirklich nur in flüssigen oder gasförmigen Systemen relevant.
[xyz-ihs snippet = “Druck”]Pfund pro Quadratzoll – psi
Die Standardeinheit im englischen System ist die Pfundkraft pro Quadratzoll (psi) . Dies ist der Druck, der sich aus einer Kraft von einem Pfund ergibt, die auf eine Fläche von einem Quadratzoll ausgeübt wird.
- 1 psi 1 lbf / in 2 = 4,45 N / (0,0254 m) 2 ≤ 6895 kg / m 2
Daher entspricht ein Pfund pro Quadratzoll ungefähr 6895 Pa.
Die als Standardatmosphäre (atm) bezeichnete Maßeinheit ist definiert als:
- 1 atm = 14,7 psi
Die Standardatmosphäre entspricht in etwa dem durchschnittlichen Druck auf Meereshöhe bei 45 ° N. Beachten Sie, dass zwischen der Standardatmosphäre (atm) und der technischen Atmosphäre (at) ein Unterschied besteht .
Eine technische Atmosphäre ist eine Nicht-SI-Druckeinheit, die einer Kilogrammkraft pro Quadratzentimeter entspricht.
- 1 at = 14,2 psi
Siehe auch: Pascal – Druckeinheit
Siehe auch: Bar – Druckeinheit
Siehe auch: Typische Drücke in der Technik
Absoluter vs. Manometerdruck
Der oben diskutierte Druck wird als absoluter Druck bezeichnet . Oft ist es wichtig, zwischen Absolutdruck und Manometerdruck zu unterscheiden . In diesem Artikel bezieht sich der Begriff Druck auf den absoluten Druck, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben. In der Technik beschäftigen wir uns jedoch häufig mit Drücken, die von einigen Geräten gemessen werden. Obwohl in thermodynamischen Beziehungen Absolutdrücke verwendet werden müssen, zeigen Druckmessgeräte häufig die Differenz zwischen dem Absolutdruck in einem System und dem Absolutdruck der Atmosphäre außerhalb des Messgeräts an. Sie messen den Manometerdruck .
- Absoluter Druck. Wenn der Druck relativ zu einem perfekten Vakuum gemessen wird, spricht man von absolutem Druck (psia). Pfund pro Quadratzoll absolut (psia) werden verwendet, um zu verdeutlichen, dass der Druck relativ zu einem Vakuum und nicht zum atmosphärischen Umgebungsdruck ist. Da der atmosphärische Druck auf Meereshöhe etwa 101,3 kPa (14,7 psi) beträgt, wird dies zu jeder Druckmessung in Luft auf Meereshöhe addiert.
- Manometerdruck. Wenn der Druck relativ zum atmosphärischen Druck (14,7 psi) gemessen wird, spricht man von Überdruck (psig). Der Begriff Manometerdruck wird verwendet, wenn der Druck im System größer als der lokale atmosphärische Druck p atm ist . Die letztere Druckskala wurde entwickelt, weil fast alle Manometer im offenen Zustand Null registrieren. Manometerdrücke sind positiv, wenn sie über dem atmosphärischen Druck liegen, und negativ, wenn sie unter dem atmosphärischen Druck liegen.
p Spur = p absolut – p absolut; Geldautomat
- Luftdruck. Atmosphärendruck ist der Druck in der Umgebungsluft an oder nahe an der Erdoberfläche. Der atmosphärische Druck variiert mit Temperatur und Höhe über dem Meeresspiegel. Der Standardatmosphärendruck entspricht ungefähr dem Durchschnittsdruck auf Meereshöhe bei 45 ° N. Der Standardatmosphärendruck wird auf Meereshöhe bei 273 o K (0 o C) definiert und beträgt:
- 101325 Pa
- 1,01325 bar
- 14,696 psi
- 760 mmHg
- 760 Torr
- Unterdruck – Vakuumdruck. Wenn der lokale atmosphärische Druck größer als der Druck im System ist, wird der Begriff Vakuumdruck verwendet. Ein perfektes Vakuum würde einem absoluten Nulldruck entsprechen. Es ist sicherlich möglich, einen negativen Überdruck zu haben, aber nicht, einen negativen absoluten Druck zu haben. Beispielsweise kann ein absoluter Druck von 80 kPa als Manometerdruck von –21 kPa (dh 21 kPa unter einem atmosphärischen Druck von 101 kPa) beschrieben werden.
p Vakuum = p absolut; atm – p absolut
Beispielsweise hat ein Autoreifen, der bis zu 2,5 atm (36,75 psig) über dem lokalen atmosphärischen Druck (sagen wir 1 atm oder 14,7 psia lokal) gepumpt wird, einen absoluten Druck von 2,5 + 1 = 3,5 atm (36,75 + 14,7 = 51,45 psia oder 36,75 psig).
Andererseits entlüften kondensierende Dampfturbinen (in Kernkraftwerken ) Dampf mit einem Druck weit unter der Atmosphäre (z. B. bei 0,08 bar oder 8 kPa oder 1,16 psia) und in einem teilweise kondensierten Zustand. In relativen Einheiten ist es ein negativer Überdruck von etwa – 0,92 bar, – 92 kPa oder – 13,54 psig.
……………………………………………………………………………………………………………………………….
Dieser Artikel basiert auf der maschinellen Übersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie können uns helfen. Wenn Sie die Übersetzung korrigieren möchten, senden Sie diese bitte an: translations@nuclear-power.com oder füllen Sie das Online-Übersetzungsformular aus. Wir bedanken uns für Ihre Hilfe und werden die Übersetzung so schnell wie möglich aktualisieren. Danke.
