热力学 |
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压强(英语:pressure),是作用在与物体表面垂直方向上的每单位面积的力(force)的大小,即是分布在特定作用面上之力与该面积的比值。压强可用任意之力单位与面积单位进行测量,压强的国际标准单位为帕斯卡(每单位平方米的牛顿)。
绝对压强为相对压强(又称计式压强)加上该地大气压强。日常生活中用的压强计,如车胎压、血压通常是测量相对压强。[1]
压强在公式中常以英文字母“p”表示。压强与力和面积的关系如下:[2]
其中:
- 代表压强
- 代表垂直作用力
- 代表受力面积
或写成微分形式:
其中的负号表示力(朝向物体)与法向量的方向(从物体出发)相反。
根据上述公式,可以推导出计算液体压强的公式:
即:
其中:
单位
表中等号 = 表示精确值,约等号 ≈ 表示近似值,而恒等号 ≡ 表示定义值。
帕斯卡(Pa) | 巴(bar) | 工程大气压(at) | 标准大气压(atm) | 托(Torr) | 磅力每平方英寸(psi) | |
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1 Pa | ≡ 1 牛顿/平方米 | = 10−5 bar | ≈ 10.197×10−6 at | ≈ 9.8692×10−6 atm | ≈ 7.5006×10−3 Torr | ≈ 145.04×10−6 psi |
1 bar | = 100,000 Pa | ≡ 106 达因/平方厘米 | ≈ 1.0197 at | ≈ 0.98692 atm | ≈ 750.06 Torr | ≈ 14.504 psi |
1 at | = 98,066.5 Pa | = 0.980665 bar | ≡ 1 千克力/平方厘米 | ≈ 0.96784 atm | ≈ 735.56 Torr | ≈ 14.223 psi |
1 atm | = 101,325 Pa | = 1.01325 bar | ≈ 1.0332 at | ≡ 101 325 帕 | = 760 Torr | ≈ 14.696 psi |
1 Torr | ≈ 133.322 Pa | ≈ 1.3332×10−3 bar | ≈ 1.3595×10−3 at | ≈ 1.3158×10−3 atm | ≡ 1 毫米汞柱 | ≈ 19.337×10−3 psi |
1 psi | ≈ 6,894.76 Pa | ≈ 68.948×10−3 bar | ≈ 70.307×10−3 at | ≈ 68.046×10−3 atm | ≈ 51.715 Torr | ≡ 1 磅/平方英寸 |
压强与能量密度
在中子星的形成条件中,由于压强与能量的体积密度具有相同的量纲,有时使用压强来表示能量密度的数值。相关的数学关系可以在统计物理学中推得。
相关意义
此外,发生在两个物体接触表面、垂直于该表面的作用力,亦可称为压力。