Was ist absoluter Druck?
In der Technik ist absoluter Druck der Druck eines Systems im Verhältnis zum Druck eines absoluten Vakuums. Praktischer ausgedrückt wird es häufig als die Summe des Atmosphärendrucks und des Überdrucks eines Fluids ausgedrückt. Dies ist bei technischen Berechnungen wie dem Idealgasgesetz erforderlich.
Der gebräuchlichste Ausdruck für absoluten Druck ist die Summe des gemessenen Drucks und des Atmosphärendrucks eines Systems. Der Ausdruck hat die Form P absolut = P gauge + P atmosphärisch . Der atmosphärische Druck ist definiert als der Druck der Umgebungsluft an oder nahe der Erdoberfläche. Dieser Druck ist kein fester oder konstanter Wert und kann mit der Temperatur oder der Höhe variieren.
Der Manometerdruck ist der Druck des Systems, der von einem Druckmessgerät gemessen wird. Diese Geräte oder Messgeräte können anhand der Art und Weise klassifiziert werden, wie sie den Druck messen. Die gebräuchlichsten Typen sind Messgeräte für elastische Elemente, Messgeräte für Flüssigkeitssäulen und elektrische Messgeräte. Sofern vom Hersteller nicht anders angegeben, beziehen die meisten Messgeräte den Atmosphärendruck nicht in ihre Messwerte ein.
In einer typischen chemischen Betriebsumgebung stimmen Absolutdruck und Manometerdruck nicht überein, und es müssen unterschiedliche Bezeichnungen verwendet werden, um sie voneinander zu trennen. Eine übliche Methode besteht darin, nach der Druckeinheit den Buchstaben a für den absoluten Druck und nach der Druckeinheit den Buchstaben g für den Überdruck einzufügen. Zum Beispiel würde ein absoluter Druck von 100 psi 100 psia werden. In ähnlicher Weise würde ein Überdruck von 5 kPa 5 kPag betragen. Das US-amerikanische National Institute of Standards and Technology zieht es jedoch vor, dass das Klärungsschreiben nicht auf das Referat, sondern auf das Schreiben angewendet wird
Absolutdruck wird am häufigsten in technischen Berechnungen wie dem idealen Gasgesetz verwendet. Bei der Durchführung solcher Gleichungen müssen die Ingenieure den richtigen Druck verwenden, um kostspielige Fehler oder gefährliche Operationen zu vermeiden. Die Differenz zwischen Absolutdruck und Überdruck ist bei Drücken, bei denen der atmosphärische Druck in der Größenordnung des Überdrucks liegt, viel deutlicher.
Der Fehler bei der Vernachlässigung der atmosphärischen Komponente des Absolutdrucks kann durch Untersuchung eines geschlossenen Zylinders eines idealen Gases mit einer Temperatur von 25 ° Celsius und einem Volumen von 1,0 m 3 nachgewiesen werden . Wenn das Manometer am Zylinder 100 kPa anzeigt und der Atmosphärendruck nicht berücksichtigt wird, beträgt die berechnete Molzahl des Gases im Zylinder ungefähr 40,34. Wenn der Druck der Atmosphäre ebenfalls 100 kPa beträgt, beträgt der absolute Druck tatsächlich 200 kPa und die richtige Anzahl von Molen beträgt 80,68. Die tatsächliche Molzahl ist doppelt so hoch wie in der ursprünglichen Berechnung. Dies zeigt, wie wichtig es ist, den richtigen Druck zu verwenden.