تبدیل واحدهای فشار

راهنمای استفاده از تبدیل فشار

1. مقدار فشار و واحد مبدأ را وارد کنید.
2. واحد مقصد را انتخاب کنید.
3. معادل در همهٔ واحدها را ببینید.

تبدیل واحد فشار؛ نیرو بر مساحت

فشار، نیرویی است که بر واحد سطح وارد می‌شود. یکای آن در دستگاه بین‌المللی، پاسکال است؛ یعنی یک نیوتن نیرو بر یک متر مربع. پاسکال یکای بسیار کوچکی است؛ فشار هوای اطراف ما حدود صد هزار پاسکال است. برای همین، در کاربردهای روزمره، مضرب‌های آن، مثل کیلوپاسکال و هکتوپاسکال، یا یکاهای دیگر مثل بار، رایج‌ترند. یک بار دقیقا صد هزار پاسکال است و تقریبا برابر فشار هوا در سطح دریا.

یکاهای دیگر، از کاربردهای خاص آمده‌اند. psi، یعنی پوند نیرو بر اینچ مربع، یکای انگلیسی فشار است و در آمریکا برای لاستیک و تاسیسات به کار می‌رود. میلی‌متر جیوه، از فشارسنج‌های جیوه‌ای قدیمی آمده که فشار را با ارتفاع ستون جیوه می‌سنجیدند و هنوز در پزشکی رایج است. کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع، یکایی قدیمی‌تر است که در فشارسنج‌های برخی تجهیزات ایرانی دیده می‌شود.

باد لاستیک؛ psi و بار

باد لاستیک خودرو، رایج‌ترین کاربرد تبدیل فشار برای بیشتر مردم است. فشار توصیه‌شده، روی برچسبی در کنار درب راننده یا در دفترچهٔ خودرو نوشته شده، گاهی به psi، گاهی به بار و گاهی به کیلوپاسکال. فشارسنج‌های پمپ‌بنزین‌ها و کمپرسورها هم یکاهای مختلفی دارند. ۳۲ psi، حدود ۲٫۲ بار یا ۲۲۰ کیلوپاسکال است؛ ۳۵ psi حدود ۲٫۴ بار.

فشار لاستیک را وقتی بسنجید که لاستیک سرد است؛ یعنی پیش از رانندگی یا پس از چند ساعت توقف. پس از رانندگی، لاستیک گرم می‌شود و فشارش بالا می‌رود. فشار کم، مصرف سوخت را بالا می‌برد و لاستیک را زودتر فرسوده می‌کند؛ فشار زیاد، چسبندگی را کم می‌کند. همیشه عدد سازنده را مبنا بگیرید، نه عددی که روی دیوارهٔ لاستیک نوشته شده؛ آن عدد، بیشترین فشار مجاز لاستیک است، نه فشار توصیه‌شده برای خودرو.

فشار هوا و هواشناسی

فشار هوا در سطح دریا، به طور میانگین حدود ۱۰۱۳ هکتوپاسکال است که به آن یک اتمسفر استاندارد می‌گویند. در گزارش‌های هواشناسی، فشار به هکتوپاسکال یا میلی‌بار، که دقیقا یکی‌اند، و در آمریکا به اینچ جیوه اعلام می‌شود. ۲۹٫۹۲ اینچ جیوه، تقریبا همان ۱۰۱۳ هکتوپاسکال است. فشار پایین معمولا با هوای ناپایدار و ابری و فشار بالا با هوای آرام و صاف همراه است. توفان‌های شدید، فشاری بسیار پایین‌تر، گاهی زیر ۹۵۰ هکتوپاسکال، در مرکز خود دارند.

فشار هوا با ارتفاع کم می‌شود. در ارتفاع حدود ۵۵۰۰ متری، فشار هوا تقریبا نصف سطح دریاست. برای همین، کوهنوردان در ارتفاع بالا نفس‌تنگی دارند و آب در دمای کمتر از ۱۰۰ درجه می‌جوشد. در تهران با ارتفاع حدود ۱۲۰۰ متر، فشار هوا حدود ۸۸۰ هکتوپاسکال است، بسته به ارتفاع دقیق محل و وضع هوا.

فشار خون؛ میلی‌متر جیوه

فشار خون، به میلی‌متر جیوه سنجیده می‌شود و با دو عدد گزارش می‌شود: فشار هنگام انقباض قلب و فشار هنگام استراحت آن. فشار ۱۲۰ روی ۸۰، یعنی ۱۲۰ و ۸۰ میلی‌متر جیوه؛ که به کیلوپاسکال حدود ۱۶ و ۱۰٫۷ است. برخی کشورها و دستگاه‌ها، فشار خون را به کیلوپاسکال هم نشان می‌دهند. در گفت‌وگوی روزمرهٔ ایران، فشار را به سانتی‌متر جیوه می‌گویند؛ دوازده روی هشت، که همان ۱۲۰ روی ۸۰ میلی‌متر است. دربارهٔ اینکه فشار شما در محدودهٔ مناسب است یا نه، با پزشک مشورت کنید.

فشار نسبی و فشار مطلق

یکی از نکته‌های مهم که اغلب نادیده گرفته می‌شود، تفاوت فشار نسبی و مطلق است. فشار مطلق، از خلأ کامل سنجیده می‌شود؛ فشار نسبی، از فشار هوای محیط. فشارسنج لاستیک، فشار نسبی را نشان می‌دهد: لاستیک خالی، صفر نشان می‌دهد، در حالی که فشار مطلق درون آن، همان فشار هوا، حدود یک بار است. لاستیکی که ۲٫۲ بار نشان می‌دهد، فشار مطلقی حدود ۳٫۲ بار دارد.

در منبع‌های انگلیسی، این دو با پسوند مشخص می‌شوند: psig برای فشار نسبی و psia برای مطلق. در محاسبه‌های گازها و ترمودینامیک، همیشه فشار مطلق به کار می‌رود. این ابزار، یکا را تبدیل می‌کند و نوع فشار را تغییر نمی‌دهد؛ اگر فشار نسبی را تبدیل کنید، نتیجه هم نسبی است.

غواصی و فشار آب

در آب، فشار با عمق سریع زیاد می‌شود: هر حدود ۱۰ متر عمق در آب دریا، حدود یک بار به فشار اضافه می‌کند. در عمق ۱۰ متری، فشار مطلق حدود دو برابر سطح، یعنی حدود ۲ بار است؛ در عمق ۳۰ متری، حدود ۴ بار. برای همین، غواصان باید آرام بالا بیایند تا بدنشان با تغییر فشار سازگار شود. کپسول‌های غواصی، هوا را با فشاری حدود ۲۰۰ بار، یعنی حدود ۲۹۰۰ psi، نگه می‌دارند.

فشار در تاسیسات ساختمان

در لوله‌کشی ساختمان، فشار آب شهری و فشار پمپ‌ها به بار یا کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع اعلام می‌شود. فشار آب مناسب برای خانه‌ها، معمولا چند بار است؛ فشار خیلی کم، دوش و آبگرمکن را دچار مشکل می‌کند و فشار خیلی زیاد، به شیرها و اتصال‌ها فشار می‌آورد. پکیج‌های گرمایشی هم فشارسنجی دارند که معمولا باید در محدودهٔ مشخصی، اغلب حدود ۱ تا ۲ بار، باشد؛ عدد دقیق را از دفترچهٔ دستگاه ببینید. برای ساختمان‌های بلند، هر ۱۰ متر ارتفاع، حدود یک بار فشار آب را کم می‌کند.

فشار در آشپزخانه

زودپزها با بالا بردن فشار، دمای جوش آب را بالا می‌برند و غذا را سریع‌تر می‌پزند. فشار کاری بیشتر زودپزها، حدود یک بار بیشتر از فشار هوا، یعنی حدود ۱۵ psi فشار نسبی، است که دمای جوش را به حدود ۱۲۰ درجه می‌رساند. دستگاه‌های اسپرسو، آب را با فشاری حدود ۹ بار، یعنی حدود ۱۳۰ psi، از قهوه عبور می‌دهند. اگر مشخصات این دستگاه‌ها را از منبع خارجی می‌خوانید، با این ابزار به بار برگردانید.

فشار در صنعت و هیدرولیک

در صنعت، فشارها معمولا بسیار بیشتر از کاربردهای خانگی‌اند. سیستم‌های هیدرولیک، فشارهایی صدها بار دارند و جک‌های هیدرولیک با همین فشار، بارهای سنگین را بلند می‌کنند. مقاومت مواد، مثل مقاومت بتن و فولاد، به مگاپاسکال بیان می‌شود؛ بتن معمولی چند ده مگاپاسکال مقاومت فشاری دارد. هر مگاپاسکال، دقیقا ۱۰ بار است. برای تبدیل نیرو، تبدیل نیرو را ببینید.

خلأ و فشارهای بسیار کم

برای فشارهای بسیار کم، مثل خلأ در آزمایشگاه‌ها و صنعت، یکاهایی مثل تور و میلی‌تور به کار می‌روند. یک تور تقریبا یک میلی‌متر جیوه است و ۷۶۰ تور، یک اتمسفر. پمپ‌های خلأ آزمایشگاهی، فشار را تا کسری از تور پایین می‌آورند. در پزشکی، دستگاه‌های ساکشن هم با فشار منفی، یعنی کمتر از فشار هوا، کار می‌کنند که معمولا به میلی‌متر جیوه بیان می‌شود.

فشار در درس فیزیک

در درس فیزیک، فشار با فرمول نیرو تقسیم بر مساحت معرفی می‌شود و یکای آن پاسکال است. اگر نیرو به نیوتن و مساحت به سانتی‌متر مربع داده شده، پیش از تقسیم، مساحت را به متر مربع تبدیل کنید؛ هر سانتی‌متر مربع، یک ده‌هزارم متر مربع است. نیروی ۱۰۰ نیوتنی بر سطح ۲ سانتی‌متر مربعی، فشاری برابر ۵۰۰ هزار پاسکال، یعنی ۵ بار، می‌سازد. فراموش کردن این تبدیل، حاصل را ده هزار برابر نادرست می‌کند. فشار مایع‌ها هم با چگالی ضرب در شتاب گرانش ضرب در عمق حساب می‌شود؛ برای آب، هر متر عمق حدود ۹۸۰۰ پاسکال اضافه می‌کند.

همین فرمول ساده توضیح می‌دهد چرا کفش پاشنه‌بلند به کف چوبی آسیب می‌زند اما کفش تخت نه؛ با وزن یکسان، سطح تماس کوچک‌تر، فشار بسیار بیشتری می‌سازد. و چرا چاقوی تیز بهتر می‌برد؛ لبهٔ باریک، نیروی دست را بر سطحی بسیار کوچک متمرکز می‌کند.

فشار در پزشکی و دستگاه‌ها

در پزشکی، به‌جز فشار خون، فشارهای دیگری هم سنجیده می‌شوند؛ مثل فشار داخل چشم که به میلی‌متر جیوه است، و فشار دستگاه‌های تنفسی که گاهی به سانتی‌متر آب بیان می‌شود. سانتی‌متر آب، یکایی بسیار کوچک‌تر از میلی‌متر جیوه است، چون جیوه حدود ۱۳٫۶ برابر آب چگالی دارد. این ابزار سانتی‌متر آب را ندارد؛ اما با دانستن این نسبت، می‌شود آن را تقریبی حساب کرد. کپسول‌های اکسیژن پزشکی هم فشاری چند ده یا چند صد بار دارند و فشارسنج آن‌ها، مقدار باقی‌ماندهٔ گاز را نشان می‌دهد.

فشار گاز شهری و کپسول گاز

فشار گاز شهری در لوله‌های داخل ساختمان، بسیار کم است و معمولا به میلی‌بار یا اینچ ستون آب بیان می‌شود؛ چند ده میلی‌بار. وسایل گازسوز برای همین فشار کم طراحی شده‌اند. کپسول‌های گاز مایع، فشاری بیشتر دارند که به دمای محیط بستگی دارد و رگولاتور، آن را به فشار مناسب وسیله کاهش می‌دهد. هرگز رگولاتور و اتصال‌های گاز را خودتان تغییر ندهید؛ این کار را به متخصص بسپارید.

ترفندهای حساب ذهنی فشار

چند تقریب ساده، تبدیل‌های روزمرهٔ فشار را آسان می‌کند. بار به psi: ضرب در ۱۴٫۵، یا ضرب در ۱۵ و کم کردن کمی. psi به بار: تقسیم بر ۱۴٫۵، یا ضرب در ۰٫۰۷. یک بار تقریبا یک اتمسفر و تقریبا یک کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع است؛ برای کارهای روزمره، این سه را می‌شود یکی گرفت، اما برای کارهای دقیق نه. هر کیلوپاسکال، یک‌صدم بار است؛ پس ۲۲۰ کیلوپاسکال، ۲٫۲ بار.

فشارهای آشنا در یک جدول

برای اینکه بزرگی عددهای فشار را حس کنید، جدول زیر چند فشار آشنا را با یکاهای رایج کنار هم آورده است. عددها تقریبی‌اند و بسته به دستگاه و شرایط، تغییر می‌کنند.

این جدول نشان می‌دهد چرا در کاربردهای مختلف، یکاهای مختلف رایج‌اند. برای فشار هوا، هکتوپاسکال عددهای خوانایی حدود هزار می‌دهد؛ برای لاستیک، بار و psi عددهای کوچک و ساده؛ و برای صنعت، مگاپاسکال.

فشار و دمای جوش

دمای جوش آب به فشار بستگی دارد. در فشار یک اتمسفر، آب در ۱۰۰ درجهٔ سلسیوس می‌جوشد. با کم شدن فشار، مثلا در ارتفاع کوه، دمای جوش پایین می‌آید؛ در قلهٔ دماوند، آب در دمایی حدود ۸۰ درجه می‌جوشد و پختن غذا زمان بیشتری می‌برد. با بالا رفتن فشار، مثل زودپز، دمای جوش بالا می‌رود. همین رابطه در صنعت، برای دیگ‌های بخار و فرایندهای تقطیر به کار می‌رود. برای تبدیل دما، تبدیل دما را ببینید.

کپی نتیجه و نوشتن فشار

جملهٔ نتیجهٔ ابزار، مثل ۱ بار برابر حدود ۱۴٫۵ psi، با دکمهٔ کپی آمادهٔ چسباندن است. در نوشتن فشار، یکا را همیشه کنار عدد بیاورید و اگر نوع فشار، نسبی یا مطلق، اهمیت دارد، آن را هم مشخص کنید. در گزارش‌های فنی، یکای SI، یعنی پاسکال و مضرب‌هایش، را ترجیح دهید.

فشار در هواپیما

کابین هواپیماهای مسافربری، در ارتفاع پرواز تحت فشار نگه داشته می‌شود، اما نه به اندازهٔ فشار سطح دریا. فشار کابین معمولا معادل فشار هوا در ارتفاعی حدود ۲۰۰۰ تا ۲۴۰۰ متر است؛ حدود ۷۵۰ تا ۸۰۰ هکتوپاسکال. برای همین، بطری آبی که در ارتفاع بسته شده، پس از فرود فشرده می‌شود و گوش‌ها هنگام برخاستن و نشستن، با تغییر فشار درگیر می‌شوند. بیرون هواپیما در ارتفاع پرواز، فشار هوا حدود یک‌چهارم سطح دریاست. اختلاف فشار درون و بیرون، نیرویی بزرگ بر بدنهٔ هواپیما وارد می‌کند که طراحی سازه باید آن را تحمل کند.

خواندن فشارسنج‌های دو مقیاسه

بسیاری از فشارسنج‌ها، دو مقیاس روی صفحه دارند: یکی به بار و دیگری به psi، یا یکی به کیلوپاسکال. عدد درشت‌تر معمولا یکای اصلی است. پیش از خواندن، ببینید عقربه روی کدام مقیاس را نشان می‌دهد؛ اشتباه میان این دو، فشار را حدود ۱۴٫۵ برابر نادرست می‌خواند. اگر فقط یک مقیاس هست و یکایش را نمی‌دانید، دفترچهٔ دستگاه را با دقت ببینید.

اشتباه‌های رایج

اشتباه اول، یکی گرفتن بار و اتمسفر و کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع؛ نزدیک‌اند اما تا حدود ۳ درصد فرق دارند. اشتباه دوم، جابه‌جا گرفتن فشار نسبی و مطلق در محاسبه‌های گاز. اشتباه سوم، تنظیم باد لاستیک بر پایهٔ عدد دیوارهٔ لاستیک. اشتباه چهارم، فراموش کردن پیشوند در پاسکال؛ کیلوپاسکال و مگاپاسکال، هزار برابر فرق دارند. اشتباه پنجم، سنجش فشار لاستیک پس از رانندگی.

ابزارهای مرتبط

برای تبدیل یکاهای نیرو، تبدیل نیرو و برای یکاهای مساحت، تبدیل مساحت را ببینید. برای کمیت‌های دیگر، تبدیل واحد را باز کنید یا به ابزارهای تبدیل واحد سر بزنید.