psi (unitate de măsură)

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Un manometru cu scala psi (roșu) și kPa (negru).

În fizică, psi este acronimul pentru lira pe inch pătrat sau mai exact lira-forță pe inch pătrat , o expresie engleză care înseamnă lire sterline pe inch pătrat și este unitatea de măsură a presiunii în sistemul obișnuit anglo-saxon . A fost folosit în special pentru gabaritele locomotivelor englezești. Alte simboluri utilizate sunt lbf / in² sau lb f / in² și lbf / sq in sau lb f / sq in .

Tabel de conversie a unităților manometrice
psi kg f / cm2 ATM kPa mbar
1 psi ≡ 1 lb f / în 2 7,027 × 10 −2 6,805 × 10 −2 6,895 68,95
1 kg f / cm 2 14.22 ≡ 1 la 9.678 × 10 −1 98.07 980,7
1 atm 14,70 1,033 1 101.3 1013
1 kPa 1.450 × 10 −1 1.020 × 10 −2 9.869 × 10 −3 1 10
1 mbar 1.450 × 10 −2 1.020 × 10 −3 9.869 × 10 −4 10 −1 1

Folosește dicția de lire sterline pe inch pătrat absolut (Lire sterline pe inch pătrat absolut - psia) pentru a indica presiunea relativă la vid, mai degrabă decât presiunea atmosferică. Deoarece la nivelul mării presiunea atmosferică este de aproximativ 14,7 psi, această valoare va fi adăugată la fiecare citire făcută la nivelul mării. În schimb dicția lire manometrice pe inch pătrat (lire pe inch pătrat gabarit - psig), indică presiunea relativă la presiunea atmosferică. De exemplu, o anvelopă de bicicletă umflată la 65 psi peste presiunea atmosferică va avea o presiune de 65 + 14,7 = 79,7 psia sau 65 psig [1] [2] . Când presiunea manometrului se referă la orice altceva decât presiunea atmosferică ambiantă, atunci unitățile vor fi denumite diferențe de lire pe inch pătrat (psid ).

În mecanică, se folosesc adesea doi multipli ai acestuia:

  • ksi ( kilopound per inch square ): echivalent cu 1000 psi; un 1 ksi este egal cu 6,895 MPa și este de obicei utilizat pentru a măsura rezistența materialelor metalice;
  • Mpsi ( megapounds per inch square ): echivalent cu 1 milion psi; 1 Mpsi este egal cu 6,895 GPa și este de obicei utilizat pentru a măsura modulul de elasticitate al materialelor metalice.

Cu titlu de exemplu, sunt raportate modulul elastic și rezistența unor materiale exprimate în Mpsi și ksi [3] și echivalent în sistemul internațional:

material Sarcina unitară maximă Modulul lui Young
[ksi] [MPa] [Mpsi] [GPa]
aluminiu 16 110 10 69
cupru 32 220 17 117
sticlă 7.25 50 7,25 ÷ 13 50 ÷ 90
aliaje de titan 130 900 16 110
lemn de pin 5,80 40 1.31 9

Uneori milipsi (indicați cu mpsi) [4] egal cu este folosit pentru a indica presiuni scăzute psi = 6.895 Pa, utilizat de exemplu pentru măsurarea rezoluției senzorilor de presiune. [5]

Ordinele de mărime

De exemplu, pot fi menționate următoarele valori semnificative ale presiunii

  • 0,06 ÷ 0,13 psi - presiunea atmosferică pe Marte, este mai mică de 1% din presiunea atmosferică la nivelul mării pe Pământ. [6]
  • 0,089 psi - presiunea parțială a vaporilor de apă în punctul triplu. [7]
  • 0,9 psi - Presiunea la care fierbe apa la temperatura normală a corpului uman (37 ° C), este presiunea sub care oamenii nu pot supraviețui ( limita lui Armstrong ). [8] [9]
  • 2,3 psig - Tensiunea arterială sistolică la un adult sănătos în repaus. [10]
  • 5 psig - valoarea suprapresiunii unei unde de șoc de lungă durată datorită unei explozii pe scară largă la care se prăbușesc majoritatea clădirilor. [11]
  • 13 psi - Cea mai mică presiune atmosferică înregistrată (cauzată de vârful Typhoon în 1979), este doar 86% din presiunea atmosferică standard. [12]
  • 30 ÷ 130 psig - presiunea relativă dintr-o anvelopă de bicicletă. [13]
  • 60 ÷ 90 psi - presiunea dioxidului de carbon dintr-o sticlă de șampanie. [14]
  • 162 psi - presiunea medie a unei mușcături umane. [15]
  • 400 ÷ 1200 psi - presiunea exercitată de dioxidul de carbon propulsor într-un pistol paintball. [16]
  • > 1500 psi - Presiunea exercitată de o femeie de 45 kg purtând tocuri stiletto atunci când călcâiul lovește podeaua. [17]
  • 10 ksi - presiunea apei la care a fost supus submarinul DSV Shinkai 6500 atunci când a vizitat adâncimile oceanului la peste 6500 de metri sub nivelul mării. [18]
  • 10 ÷ 40 ksi - presiunea maximă în țeava pistolului în timpul tragerii. [19]
  • 10 Mpsi - cea mai mare presiune a unui jet de apă realizată într-un laborator de cercetare. [20]

Notă

  1. ^ Glossary of Industrial Air Cleaning Technology , de United Air Specialists, Inc (arhivat din original la 1 august 2011) .
  2. ^ Gage v. Sigiliat v. Presiune absolută ( PDF ), pe Dynisco .
  3. ^ engineeringtoolbox, Modul de tracțiune pentru unele materiale comune , la engineeringtoolbox.com . Adus la 6 iunie 2015 .
  4. ^ (EN) S. Patnaik, D. Hopkins, Tabelul 1-3 , în Rezistența materialelor: o nouă teorie unificată pentru secolul 21, Elsevier Science, 2006, p. 9, ISBN 978-0-08-046993-5 .
  5. ^ (EN) JH Hoffman, Studiul tehnicilor și dispozitivelor de măsurare a presiunii în intervalul de 10 -1 până la 10 -5 torr (0,2 până la 2 milipsi micropsi) , NASA, 29 august 1990, 19,910,002,354.
  6. ^ Mars Fact Sheet , la nssdc.gsfc.nasa.gov , NASA. Adus pe 5 ianuarie 2012 .
    „Variabilă de la 4,0 la 8,7 mb” .
  7. ^ Manual CRC de date termofizice și termochimice, Volumul 1 , CRC Press, 1994, ISBN 978-0-8493-0197-1 .
  8. ^ Claude A. Piantadosi, 2 Survival and Adaption, the Armstrong line , în The Biology of Human Survival: Life and Death in Extreme Environments , Oxford University Press, 2003, ISBN 978-0-19-516501-2 .
  9. ^ Arnauld E. Nicogossian, Carolyn Leach Huntoon, Sam L. Pool, Space Physiology and Medicine , Lea & Fibiger, 1994, p. 110, ISBN 978-0-8121-1595-6 .
  10. ^ (EN) Categorii pentru nivelurile tensiunii arteriale la adulți , pe nhlbi.nih.gov, NIH. Accesat la 2 ianuarie 2012 (arhivat din original la 4 iulie 2014) .
  11. ^ R. Karl Zipf, Jr și Kenneth Cashdollar, Efectele presiunii explozive asupra structurilor și corpului uman ( PDF ), pe cdc.gov . Adus de 03 ianuarie 2012.
  12. ^ Care este cel mai intens ciclon tropical înregistrat? , în cadrul Întrebărilor frecvente pe divizia de cercetare a uraganelor , NOAA. Adus la 11 noiembrie 2011 .
  13. ^ This Is Your ... Tire's Air , la bicycling.com . Adus la 25 iunie 2013 (arhivat din original la 24 iulie 2013) .
    "Anvelopele de drum necesită de obicei 80 până la 130 psi, anvelopele de munte de la 30 la 50 psi și anvelopele hibride de la 50 la 70 psi." .
  14. ^ Presiunea într-o sticlă de șampanie , pe The Physics Factbook . Adus la 13 decembrie 2011 .
  15. ^ Care este forța maxilarului unui om obișnuit? , pe twcenter.net . Accesat la 5 aprilie 2012 .
    „Forța medie de mușcare a maxilarului uman este de 162 PSI” .
  16. ^ Young Choi, Ghidul începătorilor pentru tancurile de paintball , la paintball.com (arhivat din original la 19 februarie 2009) .
    "Ieșirea de presiune Co2 poate varia de la 400 psi până la 1200 psi" .
  17. ^ Presiune sub tocuri înalte , în The Physics Factbook . Adus pe 9 octombrie 2011 .
  18. ^ SHINKAI 6500 , la jamstec.go.jp , Agenția Japoneză pentru Știința și Tehnologia Marine-Pământ. Adus la 13 decembrie 2011 .
    „Presiunea la o adâncime de 6.500 m ajunge la aproximativ 680 de atmosfere” .
  19. ^ Specificații pentru presiunea pistolului SAAMI , la presiunile SAAMI , Leverguns.Com. Adus la 7 ianuarie 2012 (arhivat din original la 15 decembrie 2012) .
    ".45 Colt ... 14.000 ... 9.mm Luger + P ... 38.500" .
  20. ^ David Summers, Waterjetting 3b: pompe, intensificatoare și tunuri , la bittooth.blogspot.com , 2012. Accesat la 14 noiembrie 2012 .
    „Cel mai mare jet de presiune pe care l-am generat în laboratoarele MS&T [Missouri University of Science and Technology] a fost de aproximativ 10 milioane psi.” .

Alte proiecte