Давление ⚠️ газа: что это, единица измерения, от чего зависит, как вычислить, формулы мкт

Оглавление

Пиковые значения

Система отопления закрытого типа подразумевает движение теплоносителя в замкнутом контуре, не сообщающемся с внешней атмосферой. Герметичность контура обеспечивается мембранным расширительным баком. В отличие от традиционного бачка, он может быть установлен в произвольной точке системы. Например, такие баки присутствуют во многих настенных отопительных котлах.

Давление в 100 атмосфер выдерживают монолитные биметаллические радиаторы Rifar SUPReMO. Разрушительным показателем для них является цифра в 250 атмосфер.

Так как жидкость в трубах циркулирует в замкнутом объёме, в системе отопления создаётся определённое давление. Нормой для частных домов высотой 1-2 этажа являются 1,5-2 атмосферы. В больших коттеджах оно может быть более высоким. Верхний предел определяется возможностями самого слабого узла в контуре. В большинстве случаев самым слабым звеном является котёл – он выдерживает до 3 атмосфер. Также в продаже представлены и менее выносливые модели (1-2 атмосферы).

В многоэтажных домах пиковые показатели намного выше. Они достигают до 20 атмосфер и больше. Также здесь случаются гидроудары – давление подскакивает до больших значений, что вызывает разрывы трубопроводов и радиаторов. Поэтому в многоэтажках применяются более прочные и выносливые батареи, способные выдерживать гидравлические удары. Некоторые из них способны противостоять давлению до 100 атмосфер.

Как измеряется давление у человека: способы и техника

Аппарат бывает нескольких видов:

механический – самый простой и точный, состоит из манжетки, резиновой «груши», манометра и стетоскопа;
полуавтоматический – электронный (иногда электронно-механический) прибор, измерение показателей проходит автоматически, от человека требуется только накачивание манжеты воздухом;
автоматический – электронный прибор, который крепится на плечо или запястье, самостоятельно накачивает манжету встроенным компрессором, фиксирует давление, выводит значения на цифровой дисплей.

Для самоконтроля удобнее всего использовать автоматический тонометр, но его показания не всегда достоверны, присутствуют значительные отклонения. Наиболее точным считается механический аппарат, где тоны сердца прослушиваются с помощью стетоскопа. Но без посторонней помощи проводить с ним процедуру затруднительно. Оптимальный вариант – подобрать сфигмоманометр в индивидуальном порядке.

Измерения нужно проводить в спокойном состоянии

С механическим все немножко сложнее:

манжетка закрепляется внатяжку, немного выше изгиба локтя;
шланги располагаются примерно посредине руки, с лицевой стороны;
стетоскоп вставляется в уши, мембрана кладется на изгиб локтя;
клапан спуска на «груше» закручивается до упора;
манометр берется в руку (иногда крепится к манжете) или кладется на стол так, чтобы хорошо был виден циферблат;
постепенно, без резких рывков, воздух накачивается в манжету с помощью резиновой «груши» (до необходимых верхних значений);
клапан медленно откручивается, стрелка двигается в обратном направлении со скоростью примерно 2 единицы в секунду;
верхний показатель фиксируется, когда становятся слышен первый удар, нижний – когда фиксируется последний слышимый тон.

Механический способ остается самым показательным и точным, применяется в большинстве медицинских учреждений. В домашних условиях удобнее всего, если замеры проводит другой человек. Некоторым особенно хорошо координированным людям удается приловчиться измерять давление самостоятельно, удерживая одной рукой на локтевом сгибе мембрану стетоскопа, ладонью накачивая «грушей» воздух, а свободными пальцами этой же руки вращая колесико клапана. Но такие «цирковые трюки» могут привести к неточным измерениям. А пожилым людям они, как правило, не под силу.

Возможно провести замеры на двух руках

Единицы измерения

В каких единицах измеряют артериальное давление? В качестве единицы измерения АД применяется миллиметр ртутного столба (мм рт. ст.). Наименование произошло от метода измерения атмосферного давления с помощью столбика ртути в барометре.

Первый в истории прибор для измерения АД также был ртутным. Он давал наиболее точные показания благодаря ртутной жидкости, двигающейся по вертикальной трубке. Под воздействием силы воздуха, накачиваемого в манжету резиновой грушей, ртуть поднималась до условной отметки. Затем при помощи клапана на груше манжету медленно освобождали от воздуха.

При помощи стетоскопа прослушивались появление и исчезновение тонов. Соответствующие показания столбика, опускающегося вниз, фиксировались как числа давления.

Какое атмосферное давление считается нормальным для человека?

Стандартным считается показатель в 760 мм. рт. ст. Эти нормы для человека могут отличаться в зависимости от условий проживания. Например, в Мехико давление не поднимается выше 570 мм рт. ст., т.к. столица Мексики находится высоко над уровнем моря. Люди, которые проживают в этой местности, сложно переносят другие условия. Из этого следует, что нормальный атмосферный показатель давления индивидуален для каждого региона и определяется привычной средой.

Какое влияние оно оказывает на человека?

Атмосферное и артериальное давление имеет тесную взаимосвязь. Уменьшение значений барометра приводит к возникновению таких отрицательных проявлений:

нарушение дыхания;
уменьшение частоты сердечных сокращений;
апатия и чувство сонливости;
уменьшение артериального давления;
повышенная утомляемость;
головные боли;
головокружение;
подташнивание;
пищеварительные расстройства;
нарушение концентрации внимания.

В категории риска находятся люди с патологиями респираторной системы и гипотонией. Их состояние в таких условиях ухудшается. Если никаких отрицательных изменений не наблюдается, то такое атмосферное давление считается нормальным для человека.

Повышенный показатель АД тоже может вызвать нарушение самочувствия. В таком случае признаки будут отличаться:

головокружение;
гул в ушах;
увеличение артериального давления;
ощущение пульсации в области висков;
покраснение кожи лица;
учащение сердечного ритма;
“искорки” перед глазами;
головная боль;
позывы к рвоте.

Что такое метеозависимость?

Если ртуть за 3 часа проходит более 1 деления барометра, это вызывает существенный стресс даже для здорового организма. Подобные скачки проявляются в виде усталости, сонливости и мигрени. Метеозависимостью называется чувствительность людей к изменению погодных условий. С этой проблемой сталкивается около 1/3 населения планеты. В группу риска входят люди с патологиями респираторной, нервной и сердечно-сосудистой систем, а также пожилые пациенты.

Чтобы минимизировать отрицательное воздействие метеоциклона, необходимо придерживаться таких рекомендаций:

Даже если в местности преобладает нормальное атмосферное значение, нужно регулярно проходить врачебные консультации. При этом под рукой всегда необходимо иметь назначенные доктором медикаменты.
Для отслеживания погодных изменений рекомендуется приобрести барометр. Так можно своевременно принять меры для минимизации дискомфорта.
Перед ожидаемыми погодными изменениями ложиться спать рекомендуется раньше привычного времени. Полноценный сон длится 8 часов

Это позволяет добиться максимального восстанавливающего действия.
Людям с метеозависимостью также важно питаться по графику. При этом рацион должен быть сбалансированным

В него нужно включить как можно больше продуктов, в составе которых содержится много кальция, магния, калия.
Дополнительно можно употреблять витаминные комплексы, особенно осенью и весной.
Прогулки на улице и умеренные физические нагрузки укрепляют сердечную мышцу.
Следует избегать стрессов. Отложить домашние дела лучше, чем истощить организм перед приближающимся метеоциклоном.
Позитивный лад. Если у человека угнетен эмоциональный фон, это подпитывает заболевание.
Предметы гардероба из синтетики и меха формируют статическое электричество, которое может ухудшать состояние у метеозависимых людей.
Люди, работающие в высотках, гораздо чаще других страдают от климатических изменений. Если есть возможность, то лучше взять отгул. Если самочувствие ухудшается часто, рекомендуется сменить работу.
Продолжительный метеоциклон предрекает дискомфортные ощущения на 2-3 дня. По возможности на этот период лучше уехать в более спокойную местность.

Также следует понимать, что метеозависимость обладает вторичным характером. Климатические условия только обнажают уязвимые места организма. Например, если у человека нет проблем с костями и суставами, они не будут болеть при повышении или изменении артериального давления.

В каких единицах измеряется АД человека?

Впервые уровень внутрисосудистого артериального давления крови измерялся при помощи специального ртутного барометра. Данные, получаемые таким образом, выглядели как подъем ртути в измерительном столбике. С тех пор этот параметр работы сердечно-сосудистой системы определяется в миллиметрах ртутного столба

Широкое применение такого прибора было невозможно из-за высокой опасности паров ртути, способных вызвать множество патологий при неосторожном обращении с барометром

В результате был создан известный нам сегодня тонометр. Он состоит из специальной манжеты, мембранного манометра, а также резиновой «груши». Прогресс позволил создать не только механическое приспособление, но и автоматическое. Эти два варианта просты в обращении и дают максимально точную информацию об уровне внутрисосудистого сопротивления. В качестве дани традиции, АД по-прежнему измеряется в миллиметрах ртутного столба.

Физический вакуум

Вакуум – это отсутствие давления. Точнее, практически полное его отсутствие. Абсолютный вакуум является приближением, как идеальный газ в термодинамике и материальная точка в механике.

В зависимости от концентрации вещества различают низкий, средний и высокий вакуум. Наилучшее приближение к физическому вакууму – космическое пространство, в котором концентрация молекул и давление минимальны.

В космосе наблюдается почти полное отсутствие давления

Давление – основной термодинамический параметр состояния системы. Определить давление воздуха или другого газа можно не только по приборам, но и пользуясь уравнениями, формулами и законами термодинамики. А если у вас нет времени разбираться, студенческий сервис поможет решить любую задачу на определение давления.

Эталонные устройства для измерения давления

Этот тип манометров предназначен для проверки, калибровки и настройки других приборов в целях обеспечения максимально высокой точности измерений. Такие устройства отличаются более высоким классом точности в сравнении с общетехническими. Рабочие эталоны делятся на три разряда.

Манометры для обычных и композитных газовых баллонов должны проходить процедуру поверки не реже одного раза в год, если иные сроки не указываются в документах к прибору. Поверку осуществляют аккредитованные метрологические организации, обладающие статусом юридических лиц. После поверки выдается свидетельство и ставится клеймо.

Прибор необходимо снять с баллона и отнести в метрологическую службу. Там поверители и калибровщики с помощью набора эталонов и вспомогательных приборов на протяжении примерно 10 дней проведут поверку

Передаточные механизмы в эталонных манометрах обрабатываются с повышенной частотой зубчатого зацепления. Они характеризуются минимальным трением в стрелочном механизме, а также высокой чувствительностью внутренних элементов.

Образцовые манометры, с классом точности 0,4 имеют шкалу из 250 единиц, с классом точности 0,15 или 0,25 имеют шкалу из 400 единиц с ценой деления 1 единица. Эксплуатация устройства возможна при различной температуре в зависимости от наполнителя корпуса. Идеальная рабочая температура составляет 20 °С.

Со спецификой проведения заправки газовых баллонов ознакомит следующая статья. Прочитать ее стоит всем владельцам загородной собственности, не подключенной к централизованному газоснабжению.

Чему равно нормальное давление в паскалях

Определение

Паскаль — единица измерения давления, названная в честь французского математика и физика Блеза Паскаля.

За 1 Па принято такое давление, которое создается силой 1 Н, приходящейся на участок в 1 м2. Данные единицы измерения связаны между собой, что можно наблюдать на примере давления жидкости (ртути).

Давление столба жидкости устанавливается по следующей формуле:

\(p\;=\;\rho gh\)

где:

h — высота столба жидкости, м;
p — давление в жидкости на глубине h, Паскаль;
g — ускорение свободного падения, 9.81 м/c2;
ρ — плотность жидкости, кг/м3.

Так как плотность ртути ρ = 13600 кг/м3, а длина столбика с жидкостью равна 760 мм, то:

\(p=13600\;кг/м^3\times9,83\;Н/кг\times0,76\;м=\;101292,8\;Па\)

Для записи значения давления в Паскалях необходимо учитывать, что 1 мм рт.ст. = 133,3 Па.

Как влияет на человека

Человеческий организм нормально функционирует при атмосферном давлении 750 мм. рт. ст. Изменение этого показателя негативно сказывается на самочувствии и вызывает определенные симптомы. Например, повышенное давление может привести к ушной задолженности, боли во всем теле. Пониженное давление также вызывает неприятные ощущения и телесную боль.

Также самочувствие человека зависит от высоты, на которой он находится:

1-2 км. Нормальное самочувствие, высота никак не влияет на физиологические отклонения.
2-4 км. На данной высоте могут возникать отклонения в сердечно-сосудистой системе. У человека могут появиться проблемы с органами чувств.
4-5 км. Самочувствие значительно может ухудшиться.
6-8 км. Высота серьезно влияет на здоровье. Данная зона считается критической.
8 и более км. Высота считается смертельной. Человек может находиться в этой зоне без кислорода только около 3 минут.

Зависимость самочувствия от высоты происходит из того, что повышение атмосферного давление сопровождается поглощением газов, а понижение — их выделением, что вызывает закупорку сосудов.

Возможные реакции артериального давления на изменение атмосферного давления (АД):

повышение АД приводит к повышению артериального (свойственно для гипотоников);
изменение АД приводит к незначительному изменению артериального;
снижение АД приводит к росту артериального (свойственно для гипертоников).

Аномально высокое атмосферное давление вызывает ухудшение самочувствия. Основные группы риска:

Патологии сердца и сосудов (высокое АД нарушает кровообращение, становится одной из причин прединфарктного и прединсультного состояния).
Кожные заболевания (высокое АД сушит кожу, становится причиной ее шелушения, язв, дерматозов).
ХОБЛ (обструктивная болезнь легких).
Астма, хронические бронхиты.
Поражения ЦНС (высокое АД повышает риск рецидива).
Психические отклонения (высокое АД может стать фактором, провоцирующим психозы, обострения шизофрении и депрессивно-маниакальных состояний).

Требования к манометрам

Цвет корпуса указывает на тип измеряемого газа: желтый – аммиак, голубой – кислород, черный – негорючие, красный – горючие

Точные показатели, в соответствии с которыми устройство проводит замеры, напрямую зависит от правильности его подбора и монтажа в сочетании с эксплуатационными условиями. При подборе нужно учитывать физические и химические свойства измерительной среды и предполагаемые данные по давлению. Например, для условий с высоким содержанием агрессивных газов, лучше приобретать специальные приборы, изготовленные из прочных материалов. Диаметр стекла манометра должен быть не меньше 10 или 16 см, если его размещают на дистанции от 2 до 3 метров.

Устройства, применяемые в газовых средах, имеют различные оттенки корпуса, к примеру, голубой указывает на работу с кислородом, желтый с аммиаком, красный и черный подходят для горючих и негорючих газов соответственно. По правилам безопасности не рекомендуется пользоваться манометрами с истекшим сроком поверки, а также при отсутствии пломбы или отметки о проведении этой процедуры. Если стрелка прибора не возвращается к нулевому показателю после отключения, он тоже считается нерабочим.

Какой буквой обозначается давление. Давление

Почему стоящий на лыжах человек не проваливается в рыхлый снег? Почему автомобиль с широкими шинами обладает бóльшей проходимостью, чем автомобиль с обычными шинами? Зачем трактору гусеницы? Ответ на эти вопросы мы узнаем, познакомившись с физической величиной, которая называется давлением.

Давление твёрдых тел

Когда сила приложена не к одной точке тела, а к множеству точек, то она действует на поверхность тела. В этом случае говорят о давлении, которое создаёт эта сила на поверхности твёрдого тела.

В физике давлением называют физическую величину, численно равную отношению силы, действующей на поверхность перпендикулярно к ней, к площади этой поверхности.

p = F/S ,

где р — давление; F — сила, действующая на поверхность; S — площадь поверхности.

Итак, давление возникает, когда на поверхность, перпендикулярно к ней, действует сила. Величина давления зависит от величины этой силы, и прямо пропорциональна ей. Чем больше сила, тем большее давление она создаёт на единице площади. Слон тяжелее тигра, поэтому оказывает на поверхность бóльшее давление. Автомобиль давит на дорогу с бóльшей силой, чем пешеход.

Давление твёрдого тела обратно пропорционально площади поверхности, на которую действует сила.

Всем известно, что идти по глубокому снегу трудно из-за того, что ноги постоянно проваливаются. Но на лыжах это сделать довольно просто. Всё дело в том, что в том и в другом случае человек действует на снег с одной и той же силой — силой тяжести. Но эта сила распределяется по поверхностям с разной площадью. Так как площадь поверхности лыж больше площади подошв ботинок, то вес человека в данном случае распределяется на бóльшую площадь. А сила, действующая на единицу площади, оказывается меньшей в несколько раз. Поэтому стоящий на лыжах человек меньшей силой давит на снег и не проваливается в него.

Изменяя площадь поверхности, можно увеличить или уменьшить величину давления.

Собираясь в поход, мы выбираем рюкзак с широкими лямками, чтобы уменьшить давление на плечо.

Чтобы уменьшить давление здания на грунт, увеличивают площадь фундамента.

Шины грузовых автомобилей делают более широкими, чем шины легковых машин, чтобы они оказывали меньшее давление на грунт. По этой же причине трактор или танк делают на гусеничном ходу, а не на колёсном.

Ножи, лезвия, ножницы, иголки остро оттачивают, чтобы они имели как можно меньшую площадь режущей или колющей части. И тогда даже с помощью небольшой приложенной силы создаётся большое давление.

По этой же причине природа снабдила животных острыми зубами, клыками, когтями.

Давление — скалярная величина. В твёрдых телах оно передаётся в направлении действия силы.

Единица измерения силы — ньютон. Единица измерения площади — м 2 . Следовательно, единица измерения давление — н/м 2 . Эта величина в международной системе единиц СИ называется паскаль (Па или Ра). Получила своё название в честь французского физика Блеза Паскаля. Давление в 1 паскаль вызывает сила в 1 ньютон, действующая на поверхность размером 1 м 2 .

1 Па = 1н/м2 .

В других системах используются такие единицы измерения, как бар, атмосфера, мм рт. ст. (миллиметры ртутного столба) и др.

Давление в жидкостях

Если в твёрдом теле давление передаётся в направлении действия силы, то в жидкостях и газах, согласно закону Паскаля, «любое давление, производимое на жидкость или газ, передаётся по всем направлениям без изменений ».

Заполним жидкостью шар с крошечными отверстиями, соединённый с узкой трубкой в виде цилиндра. Заполним шар жидкостью, вставим в трубку поршень и начнём его двигать. Поршень давит на поверхность жидкости. Это давление передаётся в каждую точку жидкости. Жидкость начинает выливаться из отверстий в шаре.

Заполнив шар дымом, мы увидим такой же результат. Это означает, что и в газах давление также передаётся по всем направлениям.

На жидкость, как и на любое тело на поверхности Земли, действует сила тяжести. Каждый слой жидкости, находящейся в ёмкости, свои весом создаёт давление.

Это подтверждает следующий опыт.

Если в стеклянный сосуд, вместо дна у которого резиновая плёнка, налить воду, то плёнка будет прогибаться под тяжестью воды. И чем больше будет воды, тем больше прогнётся плёнка. Если же мы будем постепенно погружать этот сосуд с водой в другую ёмкость, также наполненную водой, то по мере опускания плёнка будет распрямляться. И когда уровни воды в сосуде и ёмкости сравняются, плёнка распрямится совсем.

На одном уровне давление в жидкости один

Способы увеличения давления в системе

Проблема с водонапором, особенно в старых домах, может иметь конструктивно-технический характер, перед которым коммунальщики бессильны. Также, экономя энергоресурсы, поставщики часто отключают один или несколько общедомовых повысительных насосов. За счет дублирующих контуров водоснабжение полностью не прекращается, но напор в системе значительно снижается.

В такой ситуации возникает необходимость применения одного из двух или двух одновременно методов оснащения водопроводной сети дополнительным оборудованием для увеличения давления и напора воды.

Метод #1 — проточный насос

Насосы такого типа повышают напор воды без дополнительного её забора, и каких-либо разрешений на их установку в квартирах не требуется.

Существует несколько разновидностей данных устройств, отличающихся по таким характеристикам, как:

тип управления (ручное, автоматическое);
разрешённая температура воды;
способ охлаждения.

Встроенный датчик устройства автоматически реагирует на падение давления в системе и поднимает его до оптимального значения.

Конструктивно проточный насос состоит из мокрого ротора, который находится в перекачиваемой воде. Ротор отделён от стартера тонкой гильзой из нержавеющего металла

Агрегаты данного вида относятся к поверхностным циркуляционным насосам. Они легко и быстро монтируются на существующих инженерных сетях. Как правило, дополнительных реконструкций системы для установки проточных насосов не требуется.

Давление, нагнетаемое насосом, может регулироваться как в ручном, так и в автоматическом режиме.

При подборе насоса необходимо сопоставлять его производительность с водопотреблением в квартире, чтобы при одновременном использовании нескольких бытовых приборов потребляющих воду, пропускной способности агрегата хватило для их нормальной работы.

К примеру, на три точки разбора воды будет достаточно насоса производительностью 3,5 м3 /час.

Небольшие по габаритам и весу проточные циркуляционные насосы могут устанавливаться на вводе центральной магистрали в квартиру, а также непосредственно перед потребляющим воду сантехническим бытовым устройством или газовой колонкой

Из наиболее популярных моделей агрегатов данного назначения можно выделить прибор от бельгийского производителя Grundfos UPA 15-90, имеющего большой рыночный спрос и достойное соотношение цены и качества.

Насос имеет очень хорошую характеристику по шуму – 35 дБ, что не требует дополнительной звукоизоляции в жилых помещениях. Несмотря на небольшую потребляемую мощность – 120 Вт, напор воды в системе повышается на 0,6 — 0,8 бар.

Важная спецификация агрегата — автоматическая блокировка при расходе воды менее 90 л в минуту и защита мокрого ротора (одновременное охлаждение и смазка).

Насос может устанавливаться как в вертикальном, так и в горизонтальном положении.

Метод #2 — насосная станция

При отсутствии эффекта от использования проточного насоса, более радикальной мерой будет являться установка в квартире насосной станции для повышения давления.

Часто только такая вынужденная мера может решить проблемы с напором воды у жильцов верхних этажей многоэтажек.

Конструктивно накопительная станция состоит из насоса и водяного аккумулятора – мембранного бака. Насос закачивает воду в бак и затем подаёт её к водоразборным точкам

С помощью реле давления вода поступает к потребителю с требуемым, заранее заданным, напором. При заполнении ресивера насос отключается.

Возобновляется работа станции после израсходования воды в гидроаккумуляторе.

Преимущества такого устройства:

возможность пользования водой даже при её отсутствии в водопроводной системе;
устойчивость к перепадам водяного давления.

Но следует учитывать, что такие агрегаты имеют относительно большие габариты и они более шумные, чем проточные насосы. Это накладывает определенные неудобства в использовании их в квартирах.

Кроме этого, мощная насосная станция может засосать воздух из квартир, расположенных на одних стояках водоснабжения, что приведёт к отключению насоса и необходимости заполнения системы водой.

Более широкое применение насосные станции находят в частных домах на автономных системах водоснабжения.

Рекомендации по выбору насосной станции для повышения давления и обзор лучшей десятки предложений мы привели в следующей статье.

Давление газа