Избыточное и абсолютное давление: Абсолютное и избыточное давления. Вакуум

Содержание

Energynotes. §5. Что такое давление

5.1 Давление, как физическая величина, в отличие от температуры, определяется чётко, как сила, действующая по нормали на единицу поверхности, и измеряется в Паскалях (Па). Чаще всего затруднения возникают при определении уровней и единиц измерения давления.

5.2 Следует различать атмосферное, избыточное и абсолютное давление.

Абсолютное давление отсчитывается от абсолютного нуля (абсолютного вакуума). Считается, что абсолютный нуль давления практически не достижим, даже в открытом космосе.

Важно: абсолютный вакуум и «давление вакуума» – это разные вещи, можно грубо сказать, что абсолютный вакуум – это 0 Па, а «давление вакуума» — это давление между 0 и атмосферным давлением 101325 Па (см. ниже).

Атмосферное и избыточное давление – это условные понятия.

Атмосферное давление – это давление, создаваемое земной атмосферой (воздухом) на находящиеся в ней предметы и поверхности. Также атмосферное давление называют барометрическим.

При температуре воздуха 15 °С на уровне моря атмосферное давление называют нормальным и оно составляет 101325 Па или 760 мм ртутного столба. Очевидно: чем выше, тем меньше атмосферное давление. Другое название нормального атмосферного давления – физическая атмосфера (атм).

Важно: не путать с физическую (атм) и техническую атмосферы (ат), техническая атмосфера равна 98066,5 Па.

Избыточным давлением называют давление выше атмосферного. Часто избыточное давление называют манометрическим или приборным.

Давление ниже атмосферного называют вакуумметрическим, разряжением, давлением вакуума или частичным вакуумом.

Важно: иногда говорят, что давление вакуума – это отрицательное избыточное давление, при условии, что абсолютное давление меньше атмосферного, но автор считает, что такое определение неуместно и запутывает читателя.

Существует еще понятие дифференциального давления как разницы между давлением в двух точках измерения.

5.3 Паскаль, как единица измерения давления, установлена системой СИ. На практике значение давления может колебаться в достаточно большом диапазоне (от единицы до миллиона Па). Но для человека гораздо удобнее контролировать и фиксировать любые величины в пределах десятка, поэтому выбор единицы измерения на приборах зависит от уровня давления и исторического удобства.

Для давления до атмосферного (101325 Па) удобно использовать миллиметры ртутного столба (133,322 Па), метры водяного столба (9806,65 Па), psi (6894,76 Па), бар (100000 Па).

Для давления от атмосферного до 1000 атмосфер удобно использовать кгс/см² или «килограмм» (98 066,5 Па) и собственно физическую и техническую атмосферы. Для давления от 1000 атмосфер и выше удобно использовать просто МПа (10⁶ Па).

Поделись с друзьями

Похожее

11. Понятие абсолютного и избыточного давления. Пьезометрическая высота. Вакуум.

При измерении давления можно в качестве начала отсчета брать давление, равное 0.

Тогда измеренное давление называют абсолютным. Если же давление измеряется относительно атмосферного, то такое давление называют избыточным. Таким образом, Может случиться так, что абсолютное давление меньше атмосферного, например, под поршнем в цилиндре. В этих случаях говорят не об избыточном давлении, а о разрежении, вакууме или вакуумметрическом давлении. Чтобы не иметь дело с отрицательными величинами, величина вакуумметрического давления определяется как разность атмосферного и абсолютного давления:

Как видно из формулы, при максимальным значением вакуумметрического давления является давление, равное атмосферному. Строго говоря, абсолютное давление не может быть равно 0, его минимум – это давление насыщенных паров жидкости, но для нелетучих жидкостей эта величина незначительная, поэтому, в первом приближении, допустимо принять. Пьезометрическая высотапредставляет собой высоту столба данной жидкости, создающего своим весом давление. Ее можно не только рассчитать, но и измерить прибором, называемым пьезометром, который представляет собой вертикальную стеклянную трубку, верхний конец которой открыт в атмосферу, а нижний присоединен к емкости, в которой измеряется давление (Рис.

6).

Применяя основное уравнение гидростатики для пьезометра, получим:

где – абсолютное давление, тогда:

а пьезометрическая высота где– избыточное давление в точке присоединения пьезометра.

В случае величинаносит наименование вакуумметрической высоты.

Очевидно, что если на свободную поверхность покоящейся жидкости действует атмосферное давление, то пьезометрическая высота для любой точки объема равна глубине ее расположения. Исторически сложилось так, что давление иногда задают высотой столба той или иной жидкости, хотя правильно было бы говорить не о давлении, а о пьезометрической высоте или напоре. Известно, что давление, равное одной физической атмосфере, создается столбом ртути в 760 мм. Вычислим его значение:

12.1 Приборы для измерения давления.

Для измерения давления в капельных жидкостях и газах применяются жидкостные, механические, электрические и комбинированные приборы. Измерения положительной разности между абсолютным и атмосферным давлениями производятся манометрами. Прибор, предназначенный для измерения положительной разности между атмосферным давлением и абсолютным, называется вакуумметром. Мановакуумметрами могут измерять как избыточное, так и вакуумметрическое давление. Дифференциальный манометр предназначен для измерения разности давлений в двух точках. Жидкостные приборы основаны на использовании основного уравнения гидростатики:где- абсолютное;- внешнее;- весовое давление;- плотность жидкости, применяемой в приборе.называется пьезометрической высотой. В случаевеличинаносит наименование вакуумметрической высоты.

Пьезометр применяется для измерения избыточного давления и представляет собой стеклянную, установленную строго вертикально трубку с открытым в атмосферу верхним концом. Нижний конец трубки соединяется с местом измерения давления. Под действием давления жидкость в трубке поднимается на высоту , измеряемую по линейной шкале.

Величина избыточного давления в любой точкежидкости определяется по зависимостигде- плотность жидкости;- показание пьезометра;- глубина точкипод уровнем нуля шкалы прибора. Пьезометрическая высота в точкеравна. U-образный мановакуумметр представляет собой U-образную стеклянную трубку 1, заполненную до некоторого уровня рабочей жидкостью, более тяжелой, чем жидкость, давление которой измеряется. Одно из колен трубки соединяется с местом измерения, другое открыто в атмосферу. Если давлениена уровне рабочей жидкости в левом колене больше атмосферного, то под его действием жидкость в левом колене опустится, а в правом поднимется. Если давлениеменьше атмосферного, то жидкость в левом колене поднимется, а в правом опустится. Разностьвысот уровней жидкости в коленах является показанием прибора. Избыточноеи вакуумметрическоедавление в произвольной точкежидкости находятся по зависимостям:

Найти абсолютное давление в сосуде в если избыточное давление

Давление, отсчитываемое от абсолютного нуля, называется абсолютным давлением и обозначается pабс. Абсолютный нуль давления означает полное отсутствие сжимающих напряжений.

В открытых сосудах или водоемах давление на поверхности равно атмосферному pатм. Разность между абсолютным давлением pабс и атмосферным pатм называется избыточным давлением

pизб = pабс – pатм.

Когда давление в какой-либо точке, расположенной в объеме жидкости, больше атмосферного, т. е. , то избыточное давление положительно и его называют манометрическим.

Если давление в какой-либо точке оказывается ниже атмосферного, т. е. , то избыточное давление отрицательно. В этом случае его называют разрежениемили вакуумметрическим давлением. За величину разрежения или вакуума принимается недостаток до атмосферного давления:

pвак = pатм – pабс;

pизб = – pвак.

Максимальный вакуум возможен, если абсолютное давление станет равным давлению насыщенного пара, т. е. pабс = pн.п. Тогда

pвак max = pатм – pн.п.

В случае если давлением насыщенного пара можно пренебречь, имеем

pвак max = pатм.

Единицей измерения давления в СИ является паскаль (1 Па = 1 Н/м2), в технической системе – техническая атмосфера (1 ат = 1 кГ/см2 = 98,1 кПа). При решении технических задач атмосферное давление принимается равным 1 ат = 98,1 кПа.

Манометрическое (избыточное) и вакуумметрическое (разрежение) давление часто измеряются с помощью стеклянных, открытых сверху трубок – пьезометров, присоединяемых к месту измерения давления (рис. 2.5).

Рис. 2.5

Пьезометры измеряют давление в единицах высоты подъема жидкости в трубке. Пусть трубка пьезометра присоединена к резервуару на глубине h1. Высота подъема жидкости в трубке пьезометра определяется давлением жидкости в точке присоединения. Давление в резервуаре на глубине h1 определится из основного закона гидростатики в форме (2.5)

где – абсолютное давление в точке присоединения пьезометра;

– абсолютное давление на свободной поверхности жидкости.

Давление в трубке пьезометра (открытой сверху) на глубине h равно

Из условия равенства давлений в точке присоединения со стороны резервуара и в пьезометрической трубке получаем

Если абсолютное давление на свободной поверхности жидкости больше атмосферного (p0 > pатм) (рис. 2.5.а), то избыточное давление будет манометрическим, и высота подъема жидкости в трубке пьезометра h > h1. В этом случае высоту подъема жидкости в трубке пьезометра называют манометрической или пьезометрической высотой.

Манометрическое давление в этом случае определится как

Если абсолютное давление на свободной поверхности в резервуаре будет меньше атмосферного (рис. 2.5.б), то в соответствии с формулой (2.6) высота подъема жидкости в трубке пьезометра h будет меньше глубины h1. Величину, на которую опустится уровень жидкости в пьезометре относительно свободной поверхности жидкости в резервуаре, называют вакуумметрической высотой hвак (рис. 2.5.б).

Рассмотрим еще один интересный опыт. К жидкости, находящейся в закрытом резервуаре, на одинаковой глубине присоединены две вертикальные стеклянные трубки: открытая сверху (пьезометр) и запаянная сверху (рис. 2.6). Будем считать, что в запаянной трубке создано полное разряжение, т. е. давление на поверхности жидкости в запаянной трубке равно нулю. (Строго говоря, давление над свободной поверхностью жидкости в запаянной трубке равно давлению насыщенных паров, но ввиду его малости при обычных температурах, этим давлением можно пренебречь).

Рис. 2.6

В соответствии с формулой (2.6) жидкость в запаянной трубке поднимется на высоту, соответствующую абсолютному давлению на глубине h 1:

А жидкость в пьезометре, как показано ранее, поднимется на высоту, соответствующую избыточному давлению на глубине h 1.

Вернемся к основному уравнению гидростатики (2.4). Величина H, равная

где z – расстояние по вертикали от рассматриваемой точки до некоторой плоскости сравнения, называется гидростатическим напором в некоторой точке объема жидкости относительно плоскости сравнения.

Если в выражении (2.7) давление равно избыточному (p = pизб), то величина

называется пьезометрическим напором.

Как следует из формул (2.7), (2.8), напор измеряется в метрах.

Согласно основному уравнению гидростатики (2.4) как гидростатический, так и пьезометрический напоры в покоящейся жидкости относительно произвольно выбранной плоскости сравнения являются постоянными величинами. Для всех точек объема покоящейся жидкости гидростатический напор одинаков. То же самое можно сказать и про пьезометрический напор.

Это значит, что если к резервуару с покоящейся жидкостью подключить на разной высоте пьезометры, то уровни жидкости во всех пьезометрах установятся на одинаковой высоте в одной горизонтальной плоскости, называемой пьезометрической.

Поверхности уровня

Во многих практических задачах бывает важно определить вид и уравнение поверхности уровня.

Поверхностью уровня или поверхностью равного давления называется такая поверхность в жидкости, давление во всех точках которой одно и то же, т. е. на такой поверхности dp = 0.

Так как давление является некоторой функцией координат, т. е. p = f(x,y,z), то уравнение поверхности равного давления будет:

p = f(x, y, z) = C = const.

(2.9)

Придавая константе C разные значения, будем получать различные поверхности уровня. Уравнение (2.9) есть уравнение семейства поверхностей уровня.

Свободная поверхность – это поверхность раздела капельной жидкости с газом, в частности, с воздухом. Обычно про свободную поверхность говорят только для несжимаемых (капельных) жидкостей. Понятно, что свободная поверхность является и поверхностью равного давления, величина которого равна давлению в газе (на поверхности раздела).

По аналогии с поверхностью уровня вводят понятие поверхности равного потенциала илиэквипотенциальной поверхности – это поверхность, во всех точках которой силовая функция имеет одно и то же значение. Т. е. на такой поверхности

U = const

или

Тогда уравнение семейства эквипотенциальных поверхностей будет иметь вид

U(x,y,z) = C,

где постоянная C принимает различные значения для разных поверхностей.

Из интегральной формы уравнений Эйлера (уравнения (2.3)) следует, что

Из этого соотношения можно сделать вывод, что поверхности равного давления и поверхности равного потенциала совпадают, потому что при dp = 0и dU = 0.

Важнейшее свойство поверхностей равного давления и равного потенциала состоит в следующем: объемная сила, действующая на частицу жидкости, находящуюся в любой точке, направлена по нормали к поверхности уровня, проходящей через эту точку.

Докажем это свойство.

Пусть частица жидкости из точки с координатами переместилась по эквипотенциальной поверхности в точку с координатами . Работа объемных сил на этом перемещении будет равна

Но, поскольку частица жидкости перемещалась по эквипотенциаль-ной поверхности, dU = 0. Значит работа объемных сил, действующих на частицу, равна нулю. Силы не равны нулю, перемещение не равно нулю, тогда работа может быть равна нулю только при условии, что силы перпендикулярны перемещению. То есть объемные силы нормальны к поверхности уровня.

Обратим внимание на то, что в основном уравнении гидростатики, записанном для случая, когда на жидкость действует только один вид объемных сил – силы тяжести (см. уравнение (2.5))

величина p0 – не обязательно давление на поверхности жидкости. Это может быть давление в любой точке, в которой оно нам известно. Тогда h – это разность глубин (по направлению вертикально вниз) между точкой, в которой давление известно, и точкой, в которой мы хотим его определить. Таким образом, с помощью этого уравнения можно определить значение давления p в любой точке через известное давление в известной точке – p0.

Заметим, что величина не зависит от p0. Тогда из уравнения (2.5) следует вывод: насколько изменится давление p0, настолько же изменится и давление в любой точке объема жидкости p. Поскольку точки, в которых фиксируем p и p0, выбраны произвольно, это означает, что давление, создаваемое в любой точке покоящейся жидкости, передается ко всем точкам занимаемого объема жидкости без изменения величины.

Как известно, в этом и состоит закон Паскаля.

По уравнению (2.5) можно определить форму поверхностей уровня покоящейся жидкости. Для этого надо положить p = const. Из уравнения следует, что это выполнимо лишь при h = const. Значит, что при действии на жидкость из объемных сил только сил тяжести, поверхности уровня представляют собой горизонтальные плоскости.

Такой же горизонтальной плоскостью будет и свободная поверхность покоящейся жидкости.

Абсолютное давление против. Манометрическое давление: окончательное сравнение

Сила, приложенная к единице площади любой поверхности, называется давлением. Абсолютное давление относится к измерению давления при абсолютном нуле, тогда как манометрическое давление относится к измерению давления при атмосферном давлении.

Знаете ли вы?

Между абсолютным и избыточным давлением существует много различий. Однако для измерений обоих типов используется одна и та же шкала.

Хотите написать для нас? Что ж, мы ищем хороших писателей, которые хотят распространять информацию.Свяжитесь с нами, и мы поговорим …

Давайте работать вместе!

Измерение давления находит свое применение в повседневной жизни. В основном это касается измерения давления и вакуума. Простым примером могут быть автомобильные шины, давление воздуха в которых необходимо регулярно проверять. Давление может быть абсолютным, манометрическим и дифференциальным.

Рассмотрим P _атм, P _абс, P _отн как атмосферное, абсолютное и относительное (манометрическое) давление соответственно для справки.Атмосферное давление рассчитывается на основе положения молекул воздуха в атмосфере. Обратите внимание, что P _атм зависит от высоты. Он увеличивается с уменьшением высоты и уменьшается с увеличением высоты.

Однако стандартное значение атмосферного давления принято равным 1 атм.

Рассмотрим схему, приведенную ниже. Самая нижняя строка диаграммы показывает абсолютное нулевое давление. Это давление может иметь значение от абсолютного нуля до давления, превышающего атмосферное значение.С другой стороны, избыточное давление является относительным и простирается от давления ниже атмосферного до значения выше него.

Абсолютное давление против. Манометрическое давление

Абсолютное давление

➜ Абсолютное давление определяется как давление, измеренное относительно нулевого давления вакуума.

➜ Приведено против идеального вакуума.

➜Формула для абсолютного давления
Абсолютное давление = избыточное давление + атмосферное давление
P _абс. = P _отн. + P _атм.

➜ Абсолютное давление используется в основном для измерения давления в самолетах и т.

Д.

➜ Единицами измерения абсолютного давления являются фунты на квадратный дюйм и кПаa. При этом суффикс «а».

Хотите написать для нас? Что ж, мы ищем хороших писателей, которые хотят распространять информацию. Свяжитесь с нами, и мы поговорим …

Давайте работать вместе!

➜ Это абсолютное значение измеренного давления.

➜ Абсолютное давление отсчитывается от нуля (нулевое эталонное значение).

➜ Изменения атмосферного давления не влияют на абсолютное давление.

➜ Абсолютное давление не может быть отрицательным.

➜ Измеряется с помощью манометра или барометра.

➜ Примеры: высотомер, давление воздуха, измерение давления в глубоком вакууме учеными.

Манометрическое давление

➜ Избыточное давление определяется как давление, измеренное относительно нулевого атмосферного давления.

➜ Приведено против давления окружающего воздуха.

➜Формула для манометрического давления
Манометрическое давление = абсолютное давление — атмосферное давление
P _отн. = P _абс. — P _атм

➜ Избыточное давление используется в основном для обычных целей.

➜ Единицы измерения манометрического давления — бар изб., КПа изб. И фунт / кв. Дюйм изб. Где дан суффикс «g».

➜ Это относительное значение измеренного давления.

➜ Манометрическое давление измеряется от уровня атмосферного давления.

➜ Изменения атмосферного давления влияют на манометрическое давление.

➜ Манометрическое давление может быть положительным или отрицательным.

➜ Измеряется с помощью манометра.

➜ Примеры: измерение кровяного давления или давления воздуха в шинах автомобиля.

11.6: Манометрическое давление, абсолютное давление и измерение давления

Если вы хромаете на заправочную станцию с почти спущенной шиной, вы заметите, что манометр на авиалинии показывает почти ноль, когда вы начинаете заполнять ее. Фактически, если бы в вашей шине была зияющая дыра, датчик показывал бы ноль, даже если в шине существует атмосферное давление. Почему шкала показывает ноль? Здесь нет никакой загадки.Манометры просто предназначены для считывания нуля при атмосферном давлении и положительного значения, когда давление выше атмосферного.

Точно так же атмосферное давление увеличивает кровяное давление во всех частях кровеносной системы. (Как отмечалось в Принципе Паскаля, полное давление в жидкости — это сумма давлений из разных источников — в данном случае от сердца и атмосферы.) Но атмосферное давление не оказывает чистого влияния на кровоток, поскольку оно добавляет к выходному давлению. сердца и возвращение в него тоже.Важно то, насколько кровяное давление на больше атмосферного. Таким образом, измерения артериального давления, как и давления в шинах, производятся относительно атмосферного давления.

Короче говоря, манометры очень часто игнорируют атмосферное давление, то есть считывают ноль при атмосферном давлении. Поэтому мы определяем манометрическое давление как давление относительно атмосферного давления. Избыточное давление положительно для давлений выше атмосферного и отрицательно для давлений ниже него.

Определение: избыточное давление

Манометрическое давление — это давление относительно атмосферного давления. Избыточное давление положительно для давлений выше атмосферного и отрицательно для давлений ниже него.

Фактически, атмосферное давление увеличивает давление в любой жидкости, не заключенной в жесткий контейнер. Это происходит из-за принципа Паскаля. Таким образом, полное давление или абсолютное давление складывается из манометрического и атмосферного давления:

\ [P_ {abs} = P_g + P_ {atm} \]

где \ (P_ {abs} \) — абсолютное давление, \ (P_g \) — избыточное давление, а \ (P_ {atm} \) — атмосферное давление.Например, если ваш манометр показывает 34 фунта на квадратный дюйм, то абсолютное давление составляет 34 фунта на квадратный дюйм плюс 14,7 фунта на квадратный дюйм (\ (P_ {атм} \) в фунтах на квадратный дюйм) или 48,7 фунта на квадратный дюйм (эквивалент 336 кПа).

Определение: Абсолютное давление

Абсолютное давление — это сумма манометрического и атмосферного давления.

По причинам, которые мы рассмотрим позже, в большинстве случаев абсолютное давление в жидкости не может быть отрицательным. Жидкости выталкивают, а не вытягивают, поэтому наименьшее абсолютное давление равно нулю.(Отрицательное абсолютное давление — это притяжение.) Таким образом, минимально возможное манометрическое давление равно \ (P_g = -P_ {atm} \) (это делает \ (P_ {abs} |) нулевым).

Теоретически нет предела тому, насколько большим может быть манометрическое давление.

Существует множество устройств для измерения давления, от шинных манометров до манжет для измерения кровяного давления. Принцип Паскаля имеет большое значение в этих устройствах. Непрерывная передача давления через жидкость позволяет точно измерять давление на расстоянии. Дистанционное зондирование часто удобнее, чем установка измерительного устройства в систему, например в артерию человека.

На рисунке показан один из многих типов механических манометров, используемых сегодня. Во всех механических манометрах давление представляет собой силу, которая преобразуется (или преобразуется) в некоторый тип считывания.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): В этом анероидном манометре используются гибкие сильфоны, соединенные с механическим индикатором для измерения давления.

Целый класс датчиков использует свойство, согласно которому давление, обусловленное весом жидкости, определяется выражением \ (P = h \ rho g \).

Рассмотрим, например, U-образную трубку, показанную на рисунке.Эта простая трубка называется манометром . На рисунке (а) обе стороны трубы открыты для атмосферы. Таким образом, атмосферное давление оказывает одинаковое давление с каждой стороны, поэтому его эффект нивелируется. Если жидкость глубже с одной стороны, давление на более глубокой стороне больше, и жидкость течет от этой стороны до тех пор, пока глубины не сравняются.

Давайте посмотрим, как манометр используется для измерения давления. Предположим, что одна сторона U-образной трубки подключена к некоторому источнику давления \ (P_ {abs} \), например, игрушечному воздушному шарику на рисунке (b) или банке с арахисом в вакуумной упаковке, показанной на рисунке (c).Давление передается на манометр в неизменном виде, и уровни жидкости больше не равны. На рисунке (b) \ (P_ {abs} \) больше атмосферного давления, тогда как на рисунке (c) \ (P_ {abs} \) меньше атмосферного давления. В обоих случаях \ (P_ {abs} \) отличается от атмосферного давления на величину \ (h \ rho g \), где \ (\ rho \) — плотность жидкости в манометре. На рисунке (b) \ (P_ {abs} \) может поддерживать столб жидкости высотой \ (h \), поэтому он должен оказывать давление \ (h \ rho g \), превышающее атмосферное давление (манометр давление \ (P_g \) положительное).На рисунке (c) атмосферное давление может поддерживать столб жидкости высотой \ (h \), поэтому \ (P_ {abs} \) меньше атмосферного давления на величину \ (h \ rho g \) ( манометрическое давление \ (P_g \) отрицательное). Манометр с одной стороной, открытой в атмосферу, является идеальным устройством для измерения манометрического давления. Манометрическое давление равно \ (P_g = h \ rho g \) и определяется путем измерения \ (h \).

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Манометр с открытой трубкой имеет одну сторону, открытую в атмосферу. (a) Глубина жидкости должна быть одинаковой с обеих сторон, иначе давление, оказываемое каждой стороной на дно, будет неравным, и поток будет идти с более глубокой стороны.(b) Положительное манометрическое давление \ (P_g = h \ rho g \), передаваемое на одну сторону манометра, может поддерживать столб жидкости высотой \ (h \). (c) Аналогично, атмосферное давление больше отрицательного манометрического давления \ (P_g \) на величину \ (h \ rho g \). Жесткость банки предотвращает передачу атмосферного давления на арахис. Манометры

Mercury часто используются для измерения артериального давления. Надувная манжета надевается на плечо, как показано на рисунке. Сжимая грушу, человек, производящий измерение, оказывает давление, которое в неизменном виде передается как на главную артерию руки, так и на манометр. Когда это приложенное давление превышает кровяное давление, кровоток ниже манжеты прекращается. Затем человек, производящий измерение, медленно снижает приложенное давление и ожидает возобновления кровотока. Кровяное давление пульсирует из-за перекачивающего действия сердца, достигая максимума, называемого систолическим давлением, и минимума, называемого диастолическим давлением, с каждым ударом сердца. Систолическое давление измеряется по значению \ (h \), когда кровоток впервые начинается при понижении давления в манжете. Диастолическое давление измеряется по h, когда кровь течет без перерыва.Типичное артериальное давление молодого взрослого человека поднимает ртуть до высоты 120 мм при систолическом и 80 мм при диастолическом. Обычно это 120 на 80 или 120/80. Первое давление соответствует максимальной мощности сердца; второй — из-за эластичности артерий в поддержании давления между ударами. Плотность ртутной жидкости в манометре в 13,6 раз больше, чем у воды, поэтому высота жидкости будет 1 / 13,6 высоты в водяном манометре. Эта уменьшенная высота может затруднить измерения, поэтому ртутные манометры используются для измерения более высоких давлений, например артериального давления.Плотность ртути такова, что \ (1 \, мм \, Hg = 133 \, Па \).

Определение: систолическое давление

Систолическое давление — это максимальное артериальное давление.

Определение: диастолическое давление

Диастолическое давление — это минимальное кровяное давление.

Рисунок \ (\ PageIndex {3} \). При обычных измерениях артериального давления надувная манжета надевается на плечо на том же уровне, что и сердце. Кровоток определяется сразу под манжетой, и соответствующие значения давления передаются на манометр, заполненный ртутью.(Источник: фотография армии США, сделанная специалистом Мика Э. Клэр \ 4-й BCT)

Пример \ (\ PageIndex {1} \): Расчет высоты мешка для внутривенного вливания: артериальное давление и внутривенное введение

Инфузии

Внутривенные инфузии обычно производятся с помощью силы тяжести. Предполагая, что плотность вводимой жидкости составляет 1,00 г / мл, на какой высоте следует поместить мешок для внутривенного вливания над точкой входа, чтобы жидкость просто попадала в вену, если артериальное давление в вене на 18 мм рт.ст. выше атмосферного. ? Предположим, что мешок для внутривенных вливаний складной.

Стратегия для (а)

Для того, чтобы жидкость просто попала в вену, ее давление на входе должно превышать артериальное давление в вене (на 18 мм рт. Ст. Выше атмосферного давления). Поэтому нам нужно найти высоту жидкости, соответствующую этому манометрическому давлению.

Решение

Сначала нам нужно преобразовать давление в единицы СИ. Поскольку \ (1.0 \, мм \, Hg = 133 \, Па \),

\ [\ begin {align *} P = 18 \, мм \, Hg \ times \ dfrac {133 \, Pa} {1.0 \, mm \, Hg} = 2400 \, Pa \\ [5pt] & = 0 .24 \, Па \ end {align *} \]

Обсуждение

Мешок для внутривенных вливаний должен быть помещен на 0,24 м выше точки входа в руку, чтобы жидкость просто попала в руку. Как правило, мешки для внутривенных вливаний располагаются выше. Вы могли заметить, что мешки, используемые для сбора крови, размещаются под донором, чтобы кровь могла легко течь от руки к сумке, что является противоположным направлением потока, чем требуется в представленном здесь примере.

Барометр — прибор для измерения атмосферного давления.Ртутный барометр показан на рисунке. Это устройство измеряет атмосферное давление, а не манометрическое давление, потому что над ртутью в трубке создается почти чистый вакуум. Высота ртути такова, что \ (h \ rho g = P_ {atm} \). Когда атмосферное давление меняется, ртуть поднимается или падает, давая важные подсказки синоптикам. Барометр также можно использовать как высотомер, так как среднее атмосферное давление зависит от высоты. Ртутные барометры и манометры настолько распространены, что единицы измерения атмосферного и кровяного давления часто используются в миллиметрах ртутного столба.В таблице приведены коэффициенты пересчета для некоторых наиболее часто используемых единиц давления.

Рисунок \ (\ PageIndex {4} \): ртутный барометр измеряет атмосферное давление. Давление, обусловленное весом ртути, \ (h \ rho g \), равно атмосферному давлению. Атмосфера способна вытеснять ртуть в трубке на высоту \ (h \), потому что давление над ртутью равно нулю.

Преобразование в Н / м ² (Па)	Преобразование из банкомата
\ (1.2 \)	\ (1,0 атм = 1013 миллибар \)

Коэффициенты преобразования для различных единиц давления

Сводка

Манометрическое давление — это давление относительно атмосферного давления.
Абсолютное давление — это сумма манометрического и атмосферного давления.
Анероидный манометр измеряет давление с помощью сильфона и пружины, соединенного со стрелкой калиброванной шкалы.
Манометры с открытой трубкой имеют U-образную форму трубки, один конец которой всегда открыт.Он используется для измерения давления.
Ртутный барометр — это прибор, измеряющий атмосферное давление.

Глоссарий

абсолютное давление: сумма манометрического давления и атмосферного давления

диастолическое давление: минимальное артериальное давление в артерии

избыточное давление: давление относительно атмосферного

систолическое давление: максимальное артериальное давление в артерии

Авторы и авторство

Пол Питер Урон (почетный профессор Калифорнийского государственного университета, Сакраменто) и Роджер Хинрикс (Государственный университет Нью-Йорка, колледж в Освего) с авторами: Ким Диркс (Университет Окленда) и Манджула Шарма (Университет Сиднея). Эта работа лицензирована OpenStax University Physics в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License (4.0).

Общие сведения об избыточном и абсолютном давлении при работе насосов

Бесплатный звонок: 855.979,9139

Меню

О компании
- О компании PumpWorks
- Компания
- История
Литейный завод
Отрасли промышленности
- Нефть и газ
  - Насосы для добычи нефти и газа
  - Мидстрим Нефть и газ
  - Ниже по потоку
- Энергетика
- Химические вещества
- General Industrial
Продукты
- API 610 Насосы
  - PWH
    Технологический насос Oh3
  - PWI
    Поточный насос Oh4 / Oh5
  - PWI-D
    Вертикальное рядное рабочее колесо двойного всасывания
  - PWV
    VS1 / VS6 Вертикальный насос
  - PWD
    BB1 Одноступенчатый насос двойного всасывания
  - PWR-D
    BB2 Насос
  - PWM
    Многоступенчатый насос BB3 и двухступенчатый насос BB1
  - PWB
    Бочковой насос BB5
  - PW-11
    Обновление Oh3
  - Упакованные системы
- ANSI технологические / промышленные насосы
  - PWA
    B73. 1 горизонтальный технологический насос
  - PWA | GEN2
    ПРОЦЕССНЫЙ НАСОС ANSI / ASME B73.1
  - PWA-LF
    Горизонтальный технологический насос с низким расходом
  - PWA-IL
    Встроенный технологический насос B73.2
  - PWA-HT
    Высокотемпературный горизонтальный технологический насос
  - PWA-SL
    ANSI / ASME B73.3 Горизонтальный технологический насос без уплотнения
  - PWA-SP
    Горизонтальный самовсасывающий технологический насос
  - PW-VSP
    Вертикальный отстойник
  - PWA-RC
    Технологический насос
  - PW-PC
    Горизонтальный технологический насос
  - Обновление блока питания ANSI
- Центробежный насос HP Plus
- Восстановленные насосы
  - Просмотреть инвентарь излишков / использованных насосов
- Насосные агрегаты
- Predict-Plus — Система удаленного мониторинга насосов
Инструмент выбора насоса
Услуги
- Обзор услуг
- Послепродажное обслуживание
- Запчасти и ремонт
- Установка для испытаний насосов
- Обновления
- Уплотнения
Свяжитесь с нами
Новости
Литература

О компании
- О компании PumpWorks
- Компания
- История
Литейный завод
Отрасли промышленности
- Нефть и газ
  - Насосы для добычи нефти и газа
  - Мидстрим Нефть и газ
  - Ниже по потоку
- Энергетика
- Химические вещества
- General Industrial
Продукты
- API 610 Насосы
  - PWH
    Технологический насос Oh3
  - PWI
    Поточный насос Oh4 / Oh5
  - PWI-D
    Вертикальное рядное рабочее колесо двойного всасывания
  - PWV
    VS1 / VS6 Вертикальный насос
  - PWD
    BB1 Одноступенчатый насос двойного всасывания
  - PWR-D
    BB2 Насос
  - PWM
    Многоступенчатый насос BB3 и двухступенчатый насос BB1
  - PWB
    Бочковой насос BB5
  - PW-11
    Обновление Oh3
  - Упакованные системы
- ANSI технологические / промышленные насосы