المرجع الموثوق للقارئ العربي

ما هي وحدة قياس الضغط

ما هي وحدة قياس الضغط ؟ أحد الاسئلة التي تهم المهتمين بالعلوم وخاصةً مجال وحدات القياس. يعتبر الضغط أحد الخصائص الفيزيائية التي يتم التعبير عنها كقيمة عددية، والتي تستخدم بكثرة للتعبير عن المفهوم الفيزيائي للمواد. وقد حرصنا في موقع المرجع على عرض وحدات القياس المستخدمة في قياس قيم الضغط، بالاضافة الى توضيح انواع الضغط الشائعة.

مفهوم الضغط

يُعد الضغط من المفاهيم الفيزيائية التي تُعبر عن مقدار القوة الواقعة على وحدة مساحة مقدارها 1 سم^2 في الفراغ. وبما أن الضغط هو كمية فيزيائية قياسية؛ فإنه يُعبر عنه بمقدار معين كقيمة عددية فقط وليس له اتجاه محدد. ويمكن حسب قيمة الضغط من خلال قسمة القوة الواقعة على الجسم على مساحة الجسم المؤثر عليه؛ أي باستخدام العلاقة الرياضية التالية: الضغط = القوة المؤثرة على جسم ما/ مساحة ذلك الجسم. [1]

تتناسب قيمة الضغط تناسبًا طرديًا مع وزن الجسم؛ حيث أن زيادة وزن الجسم تؤدي إلى زيادة قيمة الضغط، ويُعرّف وزن الجسم بأنه عبارة عن قيمة كتلة الجسم مضروبة بقيمة تسارع الجاذبية الأرضيّة وهو 9.8 م/ث^2. بينما تتناسب قيمة الضغط عكسيًا مع مساحة الجسم؛ أي أن زيادة مساحة الجسم تؤدي إلى نقصان قيمة الضغط. والجدير بالذكر أن الضغط يعتمد على عدة عوامل أبرزها طبيعة المادة؛ حيث تؤثر نوعية المادة وماهيتها على قيمة الضغط.   

ما هي وحدة قياس الضغط

تعتمد وحدات القياس المستخدمة في قياس الضغط على طبيعة المجال المراد قراءة وحساب قيمة الضغط فيه، نذكر فيما يأتي أهم وحدات القياس المستخدمة في قياس الضغط: [2]

  • وحدة قياس الضغط الباسكال (بالإنجليزية: Pascal): تعد وحدة القياس الباسكال بأنها الوحدة الاساسية في قياس قيمة الضغط، ويمكن التعبير عنها بأنها تمثل وحدة نيوتن/متر مربع. يندرج تحت وحدة القياس الباسكال عدة وحدات قياس أخرى تستخدم ايضًا في قياس الضغط، منها: وحدة القياس البار والملي بار؛ حيث يمثل الواحد بار ما يعادل 100000 باسكال، بينما الواحد ملي بار يعادل ما مقداره 1000 باسكال. 
  • السنتيمتر الزئبقي (بالإنجليزية: Centimeter of mercury): تُعد وحدة القياس السنتيمتر الزئبقي من وحدات القياس المعتمدة في قياس قيمة الضغط على ارتفاعات مختلفة من سطح الأرض، بالإضافة الى قياس الضغط في الأدوات المختلفة التي تستخدم في المصانع. والجدير بالذكر أن جهاز الباروميتر هو الجهاز المستخدم في عملية قياس الضغط على ارتفاعات مختلفة على سطح الكرة الارضية، وتم اكتشافه من قبل العالم الإيطالي إيفانجليستا تورتشيللي.

أمثلة محلولة على التحويلات بين وحدات قياس الضغط

نذكر فيما يلي عدد من التحويلات شائعة الاستخدام بين وحدات قياس الضغط، يليها امثلة محلولة على تلك التحويلات.

  • الواحد باسكال يعادل واحد نيوتن/متر مربع.
  • الواحد ملليميتر زئبق يعادل 133.322 باسكال.
  • الواحد بار يعادل 100000 باسكال، اي ما يعادل 750.06 ملليمترًا زئبقًا.

أمثلة محلولة:

  • المثال الأول: حوّل القيم التالية من وحدة الباسكال الى وحدة البار: أ) 150 باسكال ب) 600 باسكال

الحل: للتحويل ما بين وحدات القياس الباسكال والبار، نتبع العلاقة الرياضية التالية:
الواحد بار يعادل 100000 باسكال

أ) قيمة الضغط بوحدة البار = 150 / 100000
قيمة الضغط بوحدة البار = 0.0015 بار

ب) قيمة الضغط بوحدة البار = 600 / 100000
قيمة الضغط بوحدة البار = 0.006 بار

  • المثال الثاني: حوّل القيم التالية من وحدة الملليمتر زئبق الى وحدة الباسكال ووحدة البار: أ) 12 ملليمتر زئبق ب) 100 مليمتر زئبق

الحل: للتحويل ما بين وحدات القياس الملليمتر زئبق والباسكال والبار، نتبع العلاقات الرياضية التالية:

الواحد ملليميتر زئبق يعادل 133.322 باسكال
الواحد بار يعادل 100000 باسكال

أ) قيمة الضغط بوحدة الباسكال = 12 * 133.322
قيمة الضغط بوحدة الباسكال = 1599.864 باسكال
قيمة الضغط بوحدة البار = 1599.864 / 100000
قيمة الضغط بوحدة البار = 0.01599864 بار

ب) قيمة الضغط بوحدة الباسكال = 100 * 133.322
قيمة الضغط بوحدة الباسكال = 13332.2 باسكال
قيمة الضغط بوحدة البار = 13332.2 / 100000
قيمة الضغط بوحدة البار = 0.133322 بار

أنواع الضغط

يتوفر عدة أنواع للضغط، نذكر فيما يأتي عدد منها: [3]

  • الضغط السلبي: يعبّر الضغط السلبي عن القيمة السالبة لمقدار الضغط؛ حيث أنه من المعروف أن الضغط عبارة عن قيمة موجبة ولكن هناك حالات يكون فيها الضغط سالبًا. وتتمثل القيمة السالبة بمقدار النقص عن قيمة الضغط الجوي، فعلى سبيل المثال قيمة الضغط في منطقة ما المساوي للمقدار – 80 كيلوباسكال تعني انه أقل من الضغط الجوي بمقدار 80.  
  • الضغط الانفجاري: يمثل الضغط الانفجاري قيمة الضغط الناتج عن حدوث تفجيرات بالغازات أو الابخرة في الفضاء.
  • ضغط الغاز المثالي: يمثل الغاز في هذه النوع حالة مستقرة؛ بحيث تفتقر جزيئات الغاز المثالي للحجم وللتفاعل ايضًا بين تلك الجزيئات. ويعتمد نص قانون الغاز على كل من درجة الحرارة والحجم والعدد المولي؛ بحيث يمكن التعبير عن هذه المعادلة بعلاقة خطية كما يأتي: الضغط للغازات المثاليّة = ضغط الغاز× ثابت الغاز العام× (درجة حرارة الغاز / الحجم).
  • الضغط في الموائع الساكنة: هو عبارة عن الضغط المتشكل في الموائع نتيجة توزّع وزن السائل في عدة اتجاهات خاصةً الاتجاه العمودي. تعتمد قيمة هذا الضغط على عوامل عدة، أهمها كثافة السائل والارتفاع أو العمق. وتتناسب قيمة الضغط طرديًأ مع كل من الارتفاع وكثافة السائل؛ بحيث أنه بزيادة قيم الارتفاع والكثافة تزداد قيمة الضغط ايضًا. يتم التعبير عن حساب ضغط السائل بالمعادلة التالية: الضغط= تسارع الجاذبية الأرضية (ج) X عمق النقطة (ف)X كثافة السائل (ث).

شاهد ايضًا: تحويل الطول من متر الى قدم

الى هنا نكون قد وصلنا الى نهاية هذا المقال، وقد عرضنا خلاله اجابة سؤال ما هي وحدة قياس الضغط ؟. وتطرق هذا المقال ايضًا الى توضيح أنواع الضغط وكيفية التحويل بين وحدات قياس الضغط المختلفة.

المراجع

  1. sciencing.com , What Three Factors Affect the Pressure of the Gas in a Closed Container? , 30/3/2021
  2. lumenlearning.com , SI Units of Pressure , 30/3/2021
  3. psu.edu , Introduction to Pressure in Fluid Mechanics , 30/3/2021

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *