絶対圧とは
工学では、絶対圧力は絶対真空の圧力に対するシステムの圧力です。 より実用的な用語では、多くの場合、大気の圧力と流体のゲージ圧力の合計として表されます。 理想ガス法などの工学計算では必要です。
絶対圧力の最も一般的な表現は、システムのゲージ、または測定された圧力と大気の圧力の合計として定義されます。 式は、 P absolute = P gauge + P atmosphereの形式を取ります。 大気圧は、地球の表面またはその近くの周囲の空気の圧力として定義されます。 この圧力は固定値でも一定値でもないため、温度や標高によって変化する場合があります。
ゲージ圧は、圧力測定デバイスによって測定されたシステムの圧力を表します。 これらのデバイス、またはゲージは、圧力の測定方法によって分類できます。 最も一般的なタイプは、弾性要素ゲージ、液柱ゲージ、電気ゲージです。 製造元が特に断りのない限り、ほとんどのゲージの測定値には大気圧が含まれていません。
典型的な化学プラント環境では、絶対圧とゲージ圧は同じものを表しておらず、それらを別々に保つために異なる表記法を使用する必要があります。 これを行う一般的な方法は、絶対圧力を示すために圧力単位の後に文字aを追加し、ゲージ圧力を示すために圧力単位の後に文字gを追加することです。 たとえば、100 psiの絶対圧力は100 psiaになります。 同様に、ゲージ圧5 kPaは5 kPagになります。 ただし、米国国立標準技術研究所は、ユニットではなくレターに適用される明確なレターを好みます。
絶対圧は、理想気体の法則などの工学計算で最も一般的に使用されます。 そのような方程式を実行するとき、エンジニアは、コストのかかる間違いや危険な操作を避けるために正しい圧力を使用する必要があります。 絶対圧とゲージ圧の差は、大気圧がゲージ圧と同じオーダーの圧力で顕著になります。
絶対圧力の大気圧成分を無視する際の誤差は、温度が華氏77度(摂氏25度)で体積が1.0 m 3の理想的な気体の閉じたシリンダーを調べることで実証できます。 シリンダーの圧力計が100 kPaを読み取り、大気の圧力が考慮されない場合、シリンダー内のガスのモル数の計算値は約40.34です。 大気の圧力も100 kPaである場合、絶対圧力は実際には200 kPaであり、正しいモル数は80.68です。 実際のモル数は元の計算の2倍であり、正しい圧力を使用することの重要性を示しています。