Jednotky tlaku
Tlak je fyzikální veličina, která udává sílu působící kolmo na jednotku plochy. Jednotkou tlaku v soustavě SI je pascal [Pa]. Pascal je odvozená jednotka SI. Platí vztah 1 Pa = 1 N·m−2. Rozměr pascalu v základních jednotkách SI je kg·m−1·s−2.
V praxi se vedle pascalu často používají kilopascaly, hektopascaly, bary, atmosféry, torr, milimetry rtuťového sloupce a angloamerická jednotka psi. Každá z nich vznikla v jiném oboru: hPa a mbar v meteorologii, bar v technické praxi, mm Hg v lékařství a psi například u pneumatik nebo hydrauliky.
Rychlá orientace
- 1 Pa = 1 N·m−2.
- 1 kPa = 1000 Pa.
- 1 hPa = 1 mbar = 100 Pa.
- 1 bar = 100 kPa = 100 000 Pa.
- 1 atm = 101 325 Pa = 1013,25 hPa.
- 1 psi ≈ 6,895 kPa.
Nejčastější převody tlaku
V meteorologii se často používají hektopascaly, v technické praxi bary a v angloamerickém prostředí jednotka psi. Lékařské měření krevního tlaku tradičně používá milimetry rtuťového sloupce.
| Převod | Hodnota | Poznámka |
|---|---|---|
| 1 kPa | 1000 Pa | kilopascal |
| 1 hPa | 100 Pa | stejná hodnota jako 1 mbar |
| 1 bar | 100 000 Pa | přesně 100 kPa |
| 1 atm | 101 325 Pa | standardní fyzikální atmosféra |
| 1 Torr | 133,322 368 421 Pa | přesně 1/760 standardní atmosféry |
| 1 mm Hg | přibližně 133,322 Pa | v praxi téměř stejné jako 1 Torr |
| 1 psi | 6894,757 Pa | libra síly na čtvereční palec |
Převodní tabulka tlaku
| Jednotka | Zkr. | Koeficient | Poznámka |
|---|---|---|---|
| pascal | Pa | 1 | Tlak 1 Pa vznikne, jestliže na plochu 1 m2 působí kolmo rovnoměrně rozložená síla 1 N. Pascal je odvozená jednotka SI (kg·m−1·s−2) a byla schválena v roce 1971. Blaise Pascal (1623–1662) – francouzský matematik, fyzik a filozof. |
| kilopascal | kPa | 1000 | Běžný v technice a u tlaku pneumatik. |
| hektopascal | hPa | 100 | Běžný v meteorologii. |
| bar | bar | 100 000 | Technická jednotka tlaku, přesně 100 kPa. |
| milibar | mbar | 100 | 1 mbar = 1 hPa. |
| nanobar | nbar | 0,000 1 | Jednotka soustavy CGS používaná v meteorologii k vyjádření parciálního tlaku atmosférického ozonu. |
| barye | Ba | 0,1 | Jednotka soustavy CGS; 1 Ba = 1 dyn·cm−2. |
| pieze | pz | 1000 | Jednotka soustavy MTS; 1 pz = 1 kPa. |
| fyzikální atmosféra | atm | 101 325 | Standardní atmosféra. |
| konvenční milimetr vodního sloupce | mm H2O | 9,806 65 | Vychází z konvenční hodnoty tíhového zrychlení. |
| konvenční milimetr rtuťového sloupce | mm Hg | 133,322 | Používá se například u krevního tlaku. |
| torr | Torr | 133,322 368 421 | 1 Torr = 1/760 atm přesně. Jednotka připomíná fyzika Evangelistu Torricelliho (1608–1647), žáka G. Galileiho a objevitele atmosférického tlaku. |
| libra síly na čtvereční stopu | psf | 47,880 3 | Angloamerická jednotka tlaku. |
| libra síly na čtvereční palec | psi | 6894,757 | Často se používá u pneumatik, hydrauliky a tlakových zařízení. |
| unce síly na čtvereční palec | osi | 430,9225 | 1 osi = 1/16 psi. |
| konvenční stopa vodního sloupce | ft H2O | 2989,07 | Jednotka pro tlak vyjádřený výškou vodního sloupce. |
| konvenční palec vodního sloupce | in H2O | 249,089 | Jednotka pro malé tlakové rozdíly, například ve vzduchotechnice. |
- Koeficient
- Udává, kolikrát je daná jednotka větší nebo menší než základní jednotka uvedená v tabulce. Například 100 u jednotky tlaku milibar znamená, že 1 milibar = 100 pascalů.
Podrobná nápověda – další informace, jak převádět jednotky pomocí tabulky převodních koeficientů.
Jak tabulku používat
Koeficient v tabulce vyjadřuje hodnotu jedné uvedené jednotky v pascalech. Při převodu nejprve převedeme výchozí hodnotu na pascaly a potom ji vydělíme koeficientem cílové jednotky.
x = (h · k1) / k2
h – známá hodnota, k1 – koeficient výchozí jednotky, k2 – koeficient cílové jednotky, x – výsledek v cílové jednotce.
- 2,3 bar na kPa: (2,3 · 100 000) / 1000 = 230 kPa.
- 1013,25 hPa na atm: (1013,25 · 100) / 101 325 = 1 atm.
- 35 psi na kPa: (35 · 6894,757) / 1000 ≈ 241,3 kPa.
Absolutní, relativní a diferenční tlak
U tlaku je důležité vědět, vůči čemu je měřen. Stejná číselná hodnota může mít jiný význam, pokud jde o tlak absolutní, tlak vůči atmosféře nebo rozdíl dvou tlaků.
| Označení | Význam | Příklad použití |
|---|---|---|
| psia | absolutní tlak vztažený k vakuu | výpočty plynů, vakuová technika |
| psig | manometrický neboli relativní tlak vůči atmosféře | tlak v pneumatikách nebo nádobách |
| psid | diferenční tlak, rozdíl dvou tlaků | filtry, čerpadla, průtokoměry |
Tlak v praxi
Standardní atmosféra je konvenční hodnota 101 325 Pa ≈ 1013,25 hPa ≈ 1 atm. Skutečný tlak vzduchu na hladině moře kolísá podle počasí. Tlak v pneumatikách osobních aut je typicky 200–250 kPa (2–2,5 bar). Krevní tlak se v lékařství dosud měří v milimetrech rtuťového sloupce (mm Hg); hodnota 120/80 mm Hg znamená přibližně systolický a diastolický tlak.
Hydrostatický tlak kapaliny roste s hloubkou. Ve sladké vodě přidá 10 m hloubky přibližně 98 kPa, v praktickém odhadu zhruba 100 kPa, tedy asi 1 bar. V meteorologii se běžně setkáte s hodnotami kolem 1000 hPa.
Časté otázky
- Jaká je jednotka tlaku?
- Jednotkou tlaku v soustavě SI je pascal (zkratka Pa). Pascal je odvozená jednotka SI a platí 1 Pa = 1 N·m−2. Jednotka je pojmenována po francouzském matematikovi Blaisovi Pascalovi (1623–1662). V praxi se používají i násobky: kilopascal (kPa = 1000 Pa), hektopascal (hPa = 100 Pa) a bar (= 100 000 Pa).
- Je hPa totéž co mbar?
- Ano. 1 hPa = 1 mbar = 100 Pa. Hektopascal se používá hlavně v meteorologii; milibar je starší název pro stejnou hodnotu tlaku.
- Kolik je 1 bar v Pa a kPa?
- 1 bar = 100 000 Pa = 100 kPa. Bar je technická jednotka přesně odpovídající 100 kPa. Standardní atmosféra je mírně větší: 1 atm = 101 325 Pa ≈ 1,01325 bar.
- Kolik je 1 torr v pascalech?
- 1 Torr = 133,322 368 421 Pa. Torr je přesně 1/760 standardní atmosféry. V běžné praxi je Torr téměř totožný s mm Hg (milimetrem rtuťového sloupce).
- Kolik je 1 atmosféra v pascalech?
- 1 atm = 101 325 Pa = 1013,25 hPa ≈ 1,01325 bar. Jde o konvenční standardní atmosféru; skutečný atmosférický tlak na hladině moře se mění podle počasí a nadmořské výšky.
- Kolik je 1 psi?
- 1 psi ≈ 6894,757 Pa = 6,895 kPa. Tato angloamerická jednotka (libra síly na čtvereční palec) se používá u pneumatik, hydrauliky a tlakových nádob.
- Je torr totéž co mm Hg?
- V běžných tabulkách se hodnoty používají téměř zaměnitelně. Přesně je 1 Torr roven 1/760 standardní atmosféry, zatímco mm Hg vychází z tlaku rtuťového sloupce. Rozdíl je menší než přibližně 0,000 02 %.
- Co znamená tlak 120/80 mm Hg?
- Jde o medicínský zápis systolického a diastolického krevního tlaku. Nejde o zlomek, ale o dvě samostatné hodnoty. 120 mm Hg ≈ 16 kPa (systolický), 80 mm Hg ≈ 10,7 kPa (diastolický).
Související
- Síla
- Plošný obsah – p = F·S−1
- Hustota – hydrostatický tlak
- Teplota – stavová rovnice plynů
- Objem – tlak plynu souvisí s objemem
- Nápověda k převodním tabulkám
- Blaise Pascal – životopis
- Evangelista Torricelli – životopis
Viz též
- Teplota varu vody – závislost na tlaku
- Beaufortova stupnice