التعامل مع قيم الضغط: دليل شامل

مفهوم الضغط

يعرف الضغط بأنه مقدار القوة المؤثرة بشكل عمودي على مساحة معينة. يتم قياس القوة بوحدة النيوتن، بينما تقاس المساحة بالمتر المربع. بالتالي، يمكن التعبير عن وحدة الضغط بوحدة نيوتن لكل متر مربع، والتي تعرف أيضاً بالباسكال تكريماً للعالم الفرنسي باسكال. توجد علاقة طردية بين الضغط والقوة، فكلما ازدادت القوة المؤثرة، ازداد الضغط الناتج. في المقابل، توجد علاقة عكسية بين الضغط والمساحة، فكلما زادت المساحة التي تؤثر عليها القوة، قل الضغط الناتج.

تعريف الضغط الجوي

الضغط الجوي هو وزن عمود الهواء الموجود فوق مساحة محددة. لقياس الضغط الجوي، يتم استخدام جهاز يعرف بالباروميتر. يعتبر الضغط الجوي قيمة مهمة في العديد من التطبيقات العلمية والعملية، حيث يؤثر على الطقس والمناخ والعديد من العمليات الفيزيائية الأخرى.

وحدة الباسكال (Pa)

الباسكال هي وحدة مشتقة من النظام الدولي للوحدات، وتستخدم لقياس الضغط والإجهاد والتوتر. يعرف الباسكال بأنه القوة العمودية المؤثرة على وحدة المساحة، ويمكن التعبير عنه بالصيغة التالية:

1 باسكال = 1 نيوتن / متر مربع = 1 جول / متر مكعب = 1 كجم / (م . ثانية)

كما أن: بار = 10.197 * 10 ضغط جوي = 9.8692 * 10 ضغط جوي تقني

أساليب التحويل بين وحدات قياس الضغط

توجد العديد من وحدات قياس الضغط، ومن الضروري معرفة كيفية التحويل بينها. فيما يلي بعض التحويلات الشائعة:

(1 ضغط جوي = 101.3 كيلو باسكال أو 760 ميلليمتر زئبقي أو 760 تور أو 14.7 رطل / بوصة مربعة أو 10.1 بار)

يمكن تقسيم عملية التحويل بين هذه القيم إلى حالتين رئيسيتين:

التحويل من الضغط الجوي إلى وحدات أخرى

في هذه الحالة، نستخدم العلاقة المباشرة بين الضغط الجوي والوحدة المراد التحويل إليها.

مثال 1: تحويل 7 ضغط جوي إلى كيلو باسكال.

الحل:

بما أن 1 ضغط جوي = 101.3 كيلو باسكال، فإن 7 ضغط جوي = (القيمة المجهولة). باستخدام طريقة النسبة والتناسب، نجد أن: (7 ضغط جوي * 101.3 كيلو باسكال) = (1 ضغط جوي * القيمة المجهولة). إذن، القيمة المجهولة = 709.1 كيلو باسكال.

مثال 2: تحويل 3 ضغط جوي إلى بار.

الحل:

بما أن 1 ضغط جوي = 10.1 بار، فإن 3 ضغط جوي = (قيمة مجهولة). باستخدام طريقة النسبة والتناسب، فإن القيمة المجهولة = 3 * 10.1 = 30.3 بار.

مثال 3: تحويل 10 ضغط جوي إلى ميلليمتر زئبقي.

الحل:

القيمة المجهولة = 10 * 760 = 7600 ميلليمتر زئبقي.

التحويل من وحدات أخرى إلى الضغط الجوي

في هذه الحالة، نستخدم العلاقة العكسية بين الوحدة المعطاة والضغط الجوي.

مثال 4: تحويل 1000 ميلليمتر زئبقي إلى ضغط جوي.

الحل:

بما أن 760 ميلليمتر زئبقي = 1 ضغط جوي، فإن 1000 ميلليمتر زئبقي = (القيمة المجهولة). بضرب الوسطين بالطرفين، نحصل على 760 * القيمة المجهولة = 1000 * 1. ثم نقوم بالتقسيم على 760 للتخلص من معامل الضغط الجوي. إذن، القيمة المجهولة = (1000 / 760) = 1.32 ضغط جوي.

مثال 5: تحويل 100 بار إلى ضغط جوي.

الحل:

بما أن 100 بار = قيمة مجهولة، و 10.1 بار = 1 ضغط جوي، فإن القيمة المجهولة = 100 / 10.1 = 9.90 ضغط جوي.

مثال 6: تحويل 320 تور إلى ضغط جوي.

الحل:

القيمة المجهولة = (320 / 760) = 0.421 ضغط جوي.