Pressione
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La pressione è una grandezza fisica, definita come il rapporto tra il modulo della forza agente ortogonalmente su una superficie e la sua area[1][2].
Descrizione
[modifica | modifica wikitesto]Pressione assoluta e pressione relativa
[modifica | modifica wikitesto]La pressione può essere di due tipi:
- pressione assoluta o reale (misurata nel sistema tecnico in ata, atmosfera tecnica assoluta): è la pressione misurata assumendo come riferimento il vuoto[3];
- pressione relativa (misurata nel sistema tecnico in ate, atmosfera tecnica relativa): è la pressione misurata assumendo come riferimento un'altra pressione (ad esempio quella atmosferica terrestre)[3].
Ad esempio, se all'interno di un recipiente è presente una pressione assoluta di 10 atm e all'esterno di esso è presente la pressione atmosferica (1 atm), allora la pressione relativa all'interno del recipiente è pari alla differenza di pressione tra l'interno e l'esterno del recipiente, cioè 9 atm. Si noti che una pressione può assumere valori inferiori alla pressione atmosferica (si parla in questo caso di "depressione" o "sottovuoto"[4]).
Unità di misura
[modifica | modifica wikitesto]Le unità di misura della pressione sono:
- pascal (Pa), nel Sistema internazionale[1], 1 newton su metro quadrato (1 N/m²) o kg·m−1·s−2;
- baria, nel Sistema CGS (dina/cm²);
- bar (105 Pa = 105 N/m²) (sono di larga diffusione anche alcuni dei sottomultipli del bar, in particolare il millibar è molto usato in meteorologia e il microbar in acustica);
- torr, pressione esercitata da una colonna di mercurio alta 1 mm (133,3 Pa);
- metro di colonna d'acqua, pressione esercitata da una colonna di acqua alta 1 m (9.806,65 Pa)[5],
- atmosfera (atm), approssimativamente pari alla pressione esercitata dall'atmosfera terrestre al livello del mare (101.325 Pa = 760 mmHg = 760 torr);
- chilogrammo forza (kgf), al cm² o al m²;
- atmosfera tecnica (in sigla: "at" oppure "ata"), pari a 1 kgf/cm² (10.000 mmH2O), di poco inferiore all'atmosfera (0,96784 atm). Spesso distinta in "ata", intesa come pressione assoluta, e "ate", come pressione relativa.
È importante notare che la pressione è una densità di energia per cui, ad esempio, nel sistema CGS è misurata in erg/cm3 .
Pascal (Pa)
[modifica | modifica wikitesto]L'unità di misura nel SI della pressione è il pascal (Pa), che equivale a 1 newton su metro quadrato o kg·m−1·s−2
Atmosfera standard
[modifica | modifica wikitesto]L'atmosfera standard o atmosfera, abbreviata in atm, è un'unità di misura, definita con precisione a sei cifre nel Sistema Internazionale, per approssimare una quantità che varia a seconda del luogo e del momento. È all'incirca uguale alla pressione dell'aria a livello del mare ed è definita come: 1 atm = 101.325 pascal.
La pressione viene a volte misurata relativamente alla pressione atmosferica. Un esempio è la pressione dell'aria all'interno di uno pneumatico d'automobile, ad esempio una pressione di "2,2 atmosfere" significa 2,2 atmosfere oltre la pressione atmosferica, ovvero la pressione assoluta è pari a 3,2 atmosfere.
La pressione relativa inoltre non può scendere al di sotto di un valore negativo, fissato pari a −101.325 Pa. Ciò è giustificato dal fatto che sommando la pressione atmosferica (101.325 Pa) si ottiene una pressione assoluta uguale a zero, il cosiddetto "vuoto assoluto", al di sotto del quale non si può andare per motivi fisici.
Con la diffusione dell'uso del Sistema Internazionale anche in ambito meteorologico, la pressione atmosferica si misura in centinaia di Pascal (o ettopascal, abbreviato con hPa). Si ha: 1.013,25 millibar = 101.325 Pa = 1.013,25 hPa.
Unità di misura anglosassoni
[modifica | modifica wikitesto]Un'ulteriore unità di misura (ancora in uso in alcune parti del mondo) è il psi (Pounds per Square Inch), o libbra forza per pollice quadro.
Unità manometriche
[modifica | modifica wikitesto]Obsolete unità manometriche di pressione, come i pollici d'acqua o i millimetri di mercurio, si basano sulla pressione esercitata dal peso di qualche fluido tipo, sotto una gravità tipo. Esse sono effettivamente tentativi di definire un'unità che esprima la lettura di un manometro.
Le unità manometriche di pressione non devono essere usate per scopi scientifici o ingegneristici, a causa della mancanza di ripetibilità inerente alla loro definizione. Restano però di utilizzo comune il mmHg utilizzato in medicina per misurare la pressione del sangue, e il mmH2O per misurare la pressione generata da piccoli ventilatori d'aria.
Densità di forza
[modifica | modifica wikitesto]La densità di forza è uguale al gradiente della pressione: ; se riguarda la forza gravitazionale, la densità di forza è il peso specifico.
Unità di pressione e fattori di conversione
[modifica | modifica wikitesto]Pa | bar (daN/cm2) | MPa (N/mm2) | kgf/m2 | at (kgf/cm2) | atm | torr (mmHg) | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Pa | 1 | 10−5 | 10−6 | 0,102 | 0,102 × 10−4 | 9,87 × 10−6 | 0,0075 |
bar | 105 | 1 | 0,1 | 10 200 | 1,02 | 0,987 | 750 |
MPa | 106 | 10 | 1 | 1,02 × 105 | 10,2 | 9,87 | 7 501 |
kgf/m2 | 9,81 | 9,81 × 10−5 | 9,81 × 10−6 | 1 | 10−4 | 0,968 × 10−4 | 0,0736 |
at | 98 100 | 0,981 | 0,0981 | 10 000 | 1 | 0,968 | 736 |
atm | 101 325 | 1,013 | 0,1013 | 10 330 | 1,033 | 1 | 760 |
torr (mmHg) | 133 | 0,00133 | 1,33 × 10−4 | 13,6 | 0,00136 | 0,00132 | 1 |
Note
[modifica | modifica wikitesto]- ^ a b Turchetti, p. 72.
- ^ The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC), IUPAC - pressure (P04819), su goldbook.iupac.org. URL consultato il 27 maggio 2024.
- ^ a b (EN) DOE Fundamentals Handbook - "Thermodynamics, Heat transfer, and fluid flow", p. 9. Archiviato il 20 dicembre 2016 in Internet Archive.
- ^ Si preferisce il termine "depressione" o il termine "sottovuoto" a seconda dei contesti. Ad esempio, in ambito meteorologico si preferisce parlare di "zone di depressione" per indicare aree geografiche con pressione relativa inferiore alla pressione atmosferica, mentre si parla di "recipienti sottovuoto" nell'ambito degli impianti chimici e nell'ambito della conservazione degli alimenti.
- ^ Si veda il paragrafo sulle "Unità manometriche".
Bibliografia
[modifica | modifica wikitesto]- Enrico Turchetti e Romana Fasi, Elementi di Fisica, 1ª ed., Zanichelli, 1998, ISBN 88-08-09755-2.
Voci correlate
[modifica | modifica wikitesto]- Pressione acustica
- Pressione arteriosa sistemica
- Pressione atmosferica
- Pressione critica
- Pressione del sangue
- Pressione di vapore
- Pressione dinamica
- Pressione idrostatica
- Pressione litostatica
- Pressione elettrostatica
- Pressione media effettiva
- Pressione osmotica
Altri progetti
[modifica | modifica wikitesto]Wikiquote contiene citazioni di o su pressione
Wikibooks contiene testi o manuali su pressione
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Collegamenti esterni
[modifica | modifica wikitesto]- (EN) pressure, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
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