Что такое абсолютное давление?
В технике абсолютное давление - это давление системы относительно давления абсолютного вакуума. В более практическом смысле это часто выражается как сумма давления атмосферы и манометрического давления жидкости. Это необходимо в инженерных расчетах, таких как закон об идеальном газе.
Наиболее распространенное выражение абсолютного давления определяет его как сумму манометрического или измеренного давления системы и давления атмосферы. Выражение принимает вид P absolute = P gauge + P атмосферного . Атмосферное давление определяется как давление окружающего воздуха на или около поверхности Земли. Это давление не является фиксированным или постоянным значением и может изменяться в зависимости от температуры или высоты.
Манометрическое давление представляет собой давление системы, измеренное устройством измерения давления. Эти устройства или датчики можно классифицировать по способам измерения давления. Наиболее распространенными типами являются датчики на упругих элементах, датчики жидкостного столба и электрические датчики. Если иное не указано производителем, большинство манометров не включают давление атмосферы в свои показания.
В типичной химической среде предприятия абсолютное давление и манометрическое давление не представляют собой одно и то же, и для их разделения необходимо использовать разные обозначения. Обычный способ сделать это - добавить букву a после единицы измерения давления для обозначения абсолютного давления и букву g после единицы измерения давления для обозначения манометрического давления. Например, абсолютное давление 100 фунтов на квадратный дюйм станет 100 фунтов на квадратный дюйм. Аналогично, манометрическое давление 5 кПа будет 5 кПа. Однако Национальный институт стандартов и технологий США предпочитает, чтобы разъясняющее письмо применялось не к единице, а к письму.
Абсолютное давление чаще всего используется в инженерных расчетах, таких как закон идеального газа. При выполнении таких уравнений инженеры должны использовать правильное давление, чтобы избежать дорогостоящих ошибок или опасных операций. Разница в абсолютном давлении и манометрическом давлении намного более заметна при давлениях, при которых атмосферное давление того же порядка, что и манометрическое давление.
Ошибка пренебрежения атмосферной составляющей абсолютного давления может быть продемонстрирована путем исследования замкнутого цилиндра идеального газа с температурой 77 ° по Фаренгейту (25 ° по Цельсию) и объемом 1,0 м 3 . Если манометр на баллоне показывает 100 кПа, а давление атмосферы не учитывается, то расчетное число молей газа в баллоне составляет приблизительно 40,34. Если давление атмосферы также составляет 100 кПа, то абсолютное давление фактически составляет 200 кПа, а правильное число молей составляет 80,68. Фактическое количество родинок в два раза больше первоначального расчета, что свидетельствует о важности использования правильного давления.