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].

\({\displaystyle p={\frac {F_{\perp }}{S}}}\)

I fluidi subiscono soltanto l'effetto della pressione (legge di Pascal), mentre i solidi risentono più generalmente quello della tensione. La pressione, come la tensione, rientra nel concetto di sollecitazione.

Indice

Descrizione


Pressione assoluta e pressione relativa

La pressione può essere di due tipi:

Se all'interno di un recipiente in pressione c'è una pressione (assoluta) di 10 atmosfere e all'esterno di esso è presente la pressione (assoluta) atmosferica, la pressione relativa all'interno del recipiente (ovvero la differenza di pressione tra l'interno e l'esterno del recipiente) è di 9 atmosfere. 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

Le unità di misura della pressione sono:

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)

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

\({\displaystyle Pa={\frac {N}{m^{2}}}={\frac {kg}{m\cdot s^{2}}}}\)

Atmosfera standard

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

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

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


La densità di forza è uguale al gradiente della pressione: \({\displaystyle \mathbf {f} =\nabla {p}}\); se riguarda la forza gravitazionale, la densità di forza è il peso specifico.

Unità di pressione e fattori di conversione


Unità di pressione e fattori di conversione
  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


  1. ^ a b Turchetti, p. 72.
  2. ^ (EN) IUPAC Gold Book, "pressure"
  3. ^ a b (EN) DOE Fundamentals Handbook - "Thermodynamics, Heat transfer, and fluid flow", p. 9. Archiviato il 20 dicembre 2016 in Internet Archive.
  4. ^ 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.
  5. ^ Si veda il paragrafo sulle "Unità manometriche".

Bibliografia


Voci correlate


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Collegamenti esterni


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Categorie: Pressione




Data: 20.06.2021 02:27:10 CEST

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