تعاریف: atm و kPa چیستند؟
اتمسفر (atm) یکی از قدیمیترین واحدهای اندازهگیری فشار است که در ابتدا به عنوان میانگین فشار هوای سطح دریا تعریف میشد. در علم مدرن، این واحد به عنوان یک مقدار مرجع دقیق برابر با ۱۰۱,۳۲۵ پاسکال فیکس شده است.
کیلوپاسکال (kPa) از مشتقات سیستم بینالمللی یکاها (SI) است. هر پاسکال برابر با نیروی یک نیوتن بر سطح یک متر مربع است. از آنجا که پاسکال واحد بسیار کوچکی است، در مهندسی، هواشناسی و صنعت لاستیکسازی اغلب از کیلوپاسکال (هزار پاسکال) استفاده میشود. تبدیل بین این دو واحد برای تطبیق دادههای قدیمی با استانداردهای مدرن SI حیاتی است.
فرمول تبدیل اتمسفر به کیلوپاسکال
رابطه بین این دو واحد خطی و دقیق است. ضریب تبدیل بر اساس تعریف استاندارد اتمسفر در سال ۱۹۵۴ تعیین شده است.
- P(kPa): فشار بر حسب کیلوپاسکال
- P(atm): فشار بر حسب اتمسفر
- 101.325: ضریب تبدیل استاندارد
مثالهای حل شده
شرایط استاندارد (STP)
فشار استاندارد دقیقاً برابر 1 atm است. تبدیل به کیلوپاسکال:
1 × 101.325 = 101.325 kPa
فشار درون تایر دوچرخه
اگر فشار تایر حدود 4 atm باشد. محاسبه:
4 × 101.325 = 405.3 kPa
تست مخازن فشار قوی
یک مخزن تحت تست فشار 10 atm قرار دارد. فشار معادل SI:
10 × 101.325 = 1013.25 kPa
خطاهای رایج محاسباتی
- ✗خلط مبحث Pa و kPa: بسیاری از دانشجویان عدد ۱۰۱۳۲۵ (پاسکال) را با ۱۰۱.۳۲۵ (کیلوپاسکال) اشتباه میگیرند. کیلو به معنای ۱۰۰۰ است، پس اعشار سه رقم جابجا میشود.
- ✗گرد کردن ناصحیح: استفاده از عدد تقریبی ۱۰۰ به جای ۱۰۱.۳۲۵ در محاسبات دقیق مهندسی میتواند تا ۱.۳٪ خطا ایجاد کند که در فشارهای بالا قابل توجه است.
- ✗اشتباه با واحد Bar: واحد بار (Bar) برابر با ۱۰۰ کیلوپاسکال است، در حالی که اتمسفر برابر با ۱۰۱.۳۲۵ کیلوپاسکال است. این دو واحد بسیار نزدیک اما متفاوت هستند.
سوالات متداول
چرا عدد 101.325 انتخاب شده است؟▼
این عدد در دهمین کنفرانس عمومی اوزان و مقیاسها (CGPM) در سال ۱۹۵۴ به عنوان تعریف استاندارد فشار اتمسفر تصویب شد تا هماهنگی بین کشورها ایجاد شود.
آیا دما روی این تبدیل تاثیر دارد؟▼
خیر، این یک تبدیل واحد ریاضیاتی است و مستقل از دما است. البته در واقعیت، فشار گاز با تغییر دما تغییر میکند (قانون گی-لوساک) اما فرمول تبدیل واحد ثابت است.
کاربرد kPa بیشتر است یا atm؟▼
در مقالات علمی و مهندسی مدرن، واحد kPa (یا MPa) به دلیل تعلق به سیستم SI ترجیح داده میشود، اما atm هنوز در شیمی و غواصی کاربرد دارد.