Tlak
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Tlak je fyzikální veličina, obvykle označovaná symbolem p (z anglického pressure), vyjadřující poměr velikosti síly F, působící kolmo na rovinnou plochu a rovnoměrně spojitě rozloženou po této ploše, a obsahu této plochy S, tedy
- p = F / S.
Pokud není tato síla F rozložena na dané ploše rovnoměrně, pak veličinu p, danou předchozím vzorcem, nazýváme střední tlak. Místním tlakem, tj. tlakem působícím v nějakém bodě uvažované plochy rozumíme diferenciální podíl
- p = dF / dS.
Zobecněnou definici tlaku (pro síly působící libovolným směrem na obecně nerovinnou plochu) můžeme ve vektorovém tvaru zapsat rovnicí
- dFs = p.dS,
kde dFs je složka vektoru síly a kolmá k elementu plochy dS na který působí, přičemž směr vektoru popisujícího element dS má směr normály k této plošce.
Tlak v plynech je vyvoláván tepelným pohybem částic plynu (atomů nebo molekul; nárazy těchto částic na stěny nádoby se projevují tlakem na ně působícím. Podobně tomu je i v kapalinách. Tlak působí i v pevných tělesech, kde se přenáší interakcí mezi částicemi pevně vázanými v krystalové nebo pseudokrystalové struktuře látky.
- (p) = L-1MT-2.
Hlavní jednotkou tlaku v soustavě SI je pascal (Pa). Je to tlak, který vyvolává síla 1 newtonu (1 N), rovnoměrně a spojitě rozložená a působící kolmo na plochu o obsahu 1 čtverečního metru (1 m2). V technické praxi se používají zejména násobky kilopascal (kPa, tj 103 Pa) a megapascal (MPa, tj. 106 Pa), v oboru hlubinné geologie a geofyziky i gigapascal (GPa, tj. 109 Pa). V meteorologii je obvyklé uvádět tlak vzduchu v jednotkách hektopascal (hPa, tj. 100 Pa), protože normální tlak atmosféry je blízký tisícinásobku této jednotky (přesně 1013,25 hPa). Ve vakuové technice se používají menší jednotka jako milipascal (mPa, tj. 10-3 Pa) a mikropascal (μPa, tj. 10-6 Pa).
V technické praxi se dříve používaly i jiné jednotky, zejména bar (bar) a technická atmosféra (at) rovná kilopondu na čtverečný centimetr (kp/cm2). Naproti tomu ve fyzice a termodynamice se užívala tzv. fyzikální atmosféra (atm), odvozená od normálního tlaku atmosféry. V meteorologii bylo v minulosti obvyklé používání jednotky torr (Torr), původně nazývané milimetr sloupce rtuti (mmHg). V anglosaské oblasti se běžně můžeme setkat s jednotkou libra síly na čtverečný palec (psi).
V připojené tabulce jsou převodní vztahy mezi nejběžnějšími jednotkami tlaku.
| Jednotky tlaku |
pascal (Pa) |
bar (bar) |
kilopond na čtv. metr (kp/m2)--> |
technická atmosféra (at) |
fyzikální atmosféra (atm) |
torr = mmHg (Torr) |
libra na čtv. palec (psi) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 Pa | ≡ 1 Pa | ≡ 10−5 bar | ≈ 0,1019716 kp/m2 | ≈ 10,19716•10−6 at | ≈ 9,869233•10−6 atm | ≈ 7,500616•10−3 Torr | ≈ 1,450377•10−4 psi |
| 1 bar | ≡ 105 Pa | ≡ 1 bar | ≈ 1019716 kp/m2 | ≈ 1,019716 at | ≈ 0,9869233 atm | ≈ 750, 0616 Torr | ≈ 14, 50377 psi |
| 1 kp/m² | = 9,80665 Pa | = 98,0665•10−6 bar | ≡ 1 kp/m2 | ≡ 10−4 at | ≈ 0,9678411•10−4 atm | ≈ 0,0735559 Torr | ≈ 0,001422334 psi |
| 1 at | ≡ 98066,5 Pa | ≡ 0,980665 bar | ≡ 10000 kp/m2 | ≡ 1 at | ≈ 0,9678411 atm | ≈ 735,559 Torr | ≈ 14,22334 psi |
| 1 atm | ≡ 101325 Pa | ≡ 1,01325 bar | ≈ 10332,27 kp/m2 | ≈ 1,033227 at | ≡ 1 atm | = 760 Torr | ≈ 14,696 psi |
| 1 Torr | ≈ 133,322 Pa | ≈ 1,33322•10−3 bar | ≈ 13,59510 kp/m2 | ≈ 1,359510•10−3 at | ≈ 1,315789•10−3 atm | ≡ 1 mm Hg | ≈ 19,337•10−3 psi |
| 1 psi | ≈ 6894,757293 Pa | ≈ 68,94757293•10−3 bar | ≈ 703,0695796 kp/m2 | ≈ 70,30695796•10−3 at | ≈ 68,046•10−3 atm | ≈ 51,7149 Torr | ≡ 1 lbf/in2 |
Poznámka: Symboly, uvedené před převodními koeficienty znamenají: ≡ koeficient je takto definován a je tedy absolutně přesný; = koeficient je odvozen z definice fyzikální konstanty (zde hodnoty normálního atmosférického tlaku); ≈ koeficient je odvozen výpočtem a je zaokrouhlený.
| Meteorologie | |
|---|---|
| Obory: | Aerologie | Aeronomie | Bioklimatologie | Dynamická meteorologie | Fyzikální meteorologie | Hydrometeorologie | Klimatologie | Meteorologická technika | Nauka o chemismu atmosféry | Nauka o radioaktivitě atmosféry | Synoptická meteorologie |
| Užitá meteorologie: | Agrometeorologie | Lesnická meteorologie | Letecká meteorologie | Lékařská meteorologie | Námořní meteorologie |
| Přístroje: | Aktinometr | Anemograf | Anemometr | Aneroid | Barograf | Barometr | Družice | Hydrograf | Heliograf | Ombrograf | Psychrometr | Pyranometr | Pyrheliometr | Radar | Srážkoměr | Teploměr | Vlhkoměr |
| Prvky: | Oblačnost | Rosný bod | Rychlost větru | Směr větru | Srážky | Teplota | Tlak | Vlhkost vzduchu |
| Jevy: | Blesk | Bouře | Bouřka | Déšť | Sníh | El Niño | Fronta | Globální oteplování | Halové jevy | Jinovatka | Kroupy | Ledovka | Mlha | Námraza | Náledí | Oblak | Počasí | Rosa | Severoatlantická oscilace | Skleníkový efekt | Tornádo | Tropická cyklóna | Vítr |
