باسكال (وحدة)

الباسكال (رمزه: Pa ) هو وحدة قياس الضغط في النظام الدولي للوحدات (SI). يُستخدم أيضًا لقياس الضغط الداخلي ، والإجهاد ، ومعامل يونغ ، وقوة الشد القصوى . سُميت هذه الوحدة نسبةً إلى بليز باسكال ، وهي وحدة مشتقة متماسكة في النظام الدولي للوحدات، وتُعرَّف بأنها نيوتن واحد لكل متر مربع (N/m² ) . [ 1 ] كما أنها تُعادل 10 بار (10⁴Ba) في نظام الوحدات CGS . من مضاعفات الباسكال الشائعة الهكتوباسكال (1 هكتوباسكال = 100 باسكال)، والذي يُعادل مليبار واحد ، والكيلوباسكال (1 كيلوباسكال = 1000 باسكال)، والذي يُعادل سنتيبار واحد.    

تُعرَّف وحدة القياس المسماة الغلاف الجوي القياسي (atm) على النحو التالي:101325 باسكال  . [ 2 ] تُسجّل الأرصاد الجوية عادةً الضغط الجوي بوحدة الهكتوباسكال وفقًا لتوصية المنظمة العالمية للأرصاد الجوية ، وبالتالي فإن الضغط الجوي القياسي أو ضغط الهواء النموذجي عند مستوى سطح البحر يبلغ حوالي 1013 هكتوباسكال. تستخدم التقارير في الولايات المتحدة عادةً بوصات الزئبق [ 3 ] أو الميليبار (الهكتوباسكال). [ 4 ] [ 5 ] أما في كندا، فتُقدّم هذه التقارير بالكيلوباسكال. [ 6 ] 

أصل الكلمة

سُميت الوحدة نسبةً إلى بليز باسكال ، المعروف بإسهاماته في الديناميكا المائية والهيدروستاتيكا، وتجاربه على البارومتر . وقد اعتُمد اسم باسكال لوحدة نيوتن لكل متر مربع (نيوتن/ م² ) في النظام الدولي للوحدات (SI) من قِبل المؤتمر العام الرابع عشر للأوزان والمقاييس عام 1971. [ 7 ] [ 8 ]

تعريف

يمكن التعبير عن الباسكال باستخدام وحدات مشتقة من النظام الدولي للوحدات ، أو بدلاً من ذلك باستخدام وحدات النظام الدولي للوحدات الأساسية فقط ، كما يلي:

1 Pأ=1 شمال/م2=1 كز/(مs2)=1 ج/م3{\displaystyle {\rm {1~Pa=1~N/m^{2}=1~kg/(m{\cdot }s^{2})=1~J/m^{3}}}}

حيث N هي نيوتن ، و m هي متر ، و kg هي كيلوغرام ، و s هي ثانية ، و J هي جول . [ 9 ]

الباسكال الواحد هو الضغط الناتج عن قوة مقدارها نيوتن واحد عمودياً على مساحة متر مربع واحد.

الوحدات القياسية

وحدة قياس الضغط الجوي، أو الضغط الجوي القياسي (atm)، تساوي 101325 باسكال (101325 كيلو باسكال) . [ 10 ] تُستخدم هذه القيمة غالبًا كضغط مرجعي، وتُحدد على هذا النحو في بعض المعايير الوطنية والدولية، مثل معيار المنظمة الدولية للتوحيد القياسي ISO 2787 (الأدوات الهوائية والضواغط)، ومعيار ISO 2533 (الفضاء)، ومعيار ISO 5024 (البترول). في المقابل، يوصي الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC) باستخدام 100 كيلو باسكال كضغط قياسي عند الإبلاغ عن خصائص المواد. [ 11 ]    

يحتوي نظام يونيكود على نقاط ترميز مخصصة U+33A9 SQUARE PA و U+33AA SQUARE KPA في كتلة توافق CJK ، ولكن هذه النقاط موجودة فقط للتوافق مع الإصدارات السابقة مع بعض مجموعات الأحرف التصويرية القديمة، وبالتالي فهي مهملة . [ 12 ] [ 13 ]

الاستخدامات

تُستخدم وحدة الباسكال (Pa) أو الكيلوباسكال (kPa) لقياس الضغط على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم، وقد حلت إلى حد كبير محل وحدة الرطل لكل بوصة مربعة (psi)، باستثناء بعض البلدان التي لا تزال تستخدم نظام القياس الإمبراطوري أو النظام الأمريكي المعتاد ، بما في ذلك الولايات المتحدة.

يستخدم الجيوفيزيائيون وحدة الجيجا باسكال (GPa) في قياس أو حساب الإجهادات والضغوط التكتونية داخل الأرض .

يقيس التصوير الطبي المرن صلابة الأنسجة بطريقة غير جراحية باستخدام الموجات فوق الصوتية أو التصوير بالرنين المغناطيسي ، وغالبًا ما يعرض معامل يونغ أو معامل القص للأنسجة بالكيلوباسكال.

في علم وهندسة المواد ، يُستخدم الباسكال لقياس صلابة المواد وقوة شدها وقوة ضغطها . أما في الهندسة ، فيُفضّل استخدام الميغاباسكال (MPa) لهذه الأغراض، لأن الباسكال يُمثّل كمية صغيرة جدًا.

معامل يونغ التقريبي للمواد الشائعة [ 14 ]
مادةمعامل يونغ (GPa)
نايلون 62-4
ألياف القنب35
الألومنيوم69
مينا الأسنان83
نحاس117
الفولاذ الإنشائي200
الماس1220

الباسكال يعادل أيضاً وحدة كثافة الطاقة في النظام الدولي للوحدات ، وهي الجول لكل متر مكعب. وينطبق هذا ليس فقط على الديناميكا الحرارية للغازات المضغوطة، بل أيضاً على كثافة الطاقة في المجالات الكهربائية والمغناطيسية والجاذبية .

تُستخدم وحدة الباسكال لقياس ضغط الصوت . أما شدة الصوت فهي إحساس شخصي بضغط الصوت، وتُقاس بمستوى ضغط الصوت (SPL) على مقياس لوغاريتمي لضغط الصوت نسبةً إلى ضغط مرجعي. بالنسبة للصوت في الهواء، يُعتبر ضغط 20 ميكروباسكال عتبة السمع لدى البشر، وهو ضغط مرجعي شائع، لذا فإن مستوى ضغط الصوت الخاص به يساوي صفرًا.

يتم قياس إحكام إغلاق المباني  عند 50 باسكال. [ 15 ]

في الطب، يُقاس ضغط الدم بوحدة ملليمتر زئبق (mmHg، وهي قريبة جدًا من تور واحد ). يكون ضغط الدم الطبيعي لدى البالغين أقل من 120  مم زئبق للضغط الانقباضي (SBP) وأقل من 80  مم زئبق للضغط الانبساطي (DBP). [ 16 ] لتحويل مم زئبق إلى وحدات النظام الدولي للوحدات (SI)، اتبع ما يلي: 1 مم زئبق =0.133 32  كيلو باسكال . لذا، فإن ضغط الدم الطبيعي في النظام الدولي للوحدات أقل من 16.0 كيلو باسكال للضغط الانقباضي وأقل من 10.7 كيلو باسكال للضغط الانبساطي. هذه القيم مشابهة لضغط عمود الماء عند طول الإنسان المتوسط؛ لذلك يجب قياس الضغط على الذراع تقريبًا عند مستوى القلب.

وحدات الهكتوباسكال والمليبار

كانت وحدات قياس الضغط الجوي المستخدمة بشكل شائع في علم الأرصاد الجوية هي البار (100000 باسكال  )، وهو قريب من متوسط ​​ضغط الهواء على سطح الأرض، والمليبار. منذ إدخال وحدات النظام الدولي للوحدات ، يقيس خبراء الأرصاد الجوية الضغط الجوي عمومًا بالهكتوباسكال (hPa)، الذي يساوي 100 باسكال أو 1 مليبار. [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] وتشمل الاستثناءات كندا، التي تستخدم الكيلوباسكال (kPa). في العديد من المجالات العلمية الأخرى، يُفضل استخدام البادئات التي تُمثل قوة للعدد 1000، مما يستبعد نظريًا استخدام الهكتوباسكال. [ 24 ] [ 25 ]

لا تزال العديد من الدول تستخدم الميليبار لقياس الضغط الجوي. أما في جميع المجالات الأخرى تقريباً، فيتم استخدام الكيلوباسكال بدلاً من ذلك. [ 26 ]

المضاعفات والأجزاء

يتم تكوين المضاعفات العشرية والأعداد الجزئية باستخدام البادئات المترية القياسية .

مضاعفاتالمضاعفات الفرعية
قيمةاسمرمزقيمةاسمرمز
10 1 باسكالديكاباسكالدابا10 −1 باسكالديباسكالديسيبل
10 2 باسكالناضحهيكتوباسكال10 −2 باسكالسنتيباسكالسنتي باسكال
10 3 باسكالكيلوباسكالكيلو باسكال10 −3 باسكالميلي باسكالملي باسكال
10 5 باسكالبار (وحدة غير تابعة للنظام الدولي للوحدات)حاجِز
10 6 باسكالميجاباسكالميجا باسكال10 −6 باسكالميكروباسكالميكروباسكال
10 9 باسكالجيجاباسكالمعدل تراكمي10 −9 باسكالنانوباسكالنانوباسكال
10 12 باسكالتيرا باسكالتي بي إيه10 −12 باسكالبيكوباسكالpPA
10 15 باسكالبيتاباسكالPPa10-15 باسكالفيمتوباسكالfPa
10 18 باسكالإكساباسكالوكالة حماية البيئة10 −18 باسكالأتوباسكالأبا
10 21 باسكالزيتا باسكالZPa10 −21 باسكالزيبتوباسكالzPa
10 24 باسكاليوتاباسكالYPa10 −24 باسكاليوكتوباسكالyPa
10 27 باسكالروناباسكالRPa10 −27 باسكالرونتوباسكالrPa
10 30 باسكالكيتاباسكالQPa10-30 باسكالكويكتوباسكالqPa

انظر أيضاً

مراجع

  1. المكتب الدولي للأوزان والمقاييس (2006)، النظام الدولي للوحدات (SI) (ملف PDF) (الطبعة الثامنة  )، ص  118، رقم ISBN 92-822-2213-6تمت أرشفة الملف (PDF) من النسخة الأصلية في 4 يونيو 2021 ، وتم استرجاعه في 16 ديسمبر 2021
  2. "تعريف الغلاف الجوي القياسي" . المكتب الدولي للأوزان والمقاييس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 فبراير 2026 .
  3. "صفحة المصطلحات الخاصة بوحدة بوصة زئبقية من خدمة الأرصاد الجوية الوطنية" . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 16 مايو 2021. تم الاطلاع عليها بتاريخ 15 ديسمبر 2020 .
  4. "خريطة الضغط الجوي للحكومة الأمريكية" .
  5. "قناة الطقس" .
  6. كندا، البيئة (16 أبريل 2013). "الطقس الكندي - هيئة البيئة الكندية" . weather.gc.ca .
  7. bipm.fr. مؤرشف في 30 يونيو 2007 في Wayback Machine .
  8. محضر المؤتمر العام الرابع عشر للأوزان والمقاييس ، 1971، ص 78.
  9. الجدول 3 (القسم 2.2.2) . مؤرشف في 18 يونيو 2007 في أرشيف الإنترنت . كتيب النظام الدولي للوحدات . المكتب الدولي للأوزان والمقاييس .
  10. "القرار رقم 4 الصادر عن الاجتماع العاشر للمؤتمر العام للأوزان والمقاييس" . المؤتمر العام للأوزان والمقاييس . 1954. مؤرشف من الأصل في 30 مارس 2021. تم الاطلاع عليه في 5 أبريل 2010 .
  11. IUPAC.org، الكتاب الذهبي، الضغط القياسي
  12. "التوافق مع لغات CJK" (ملف PDF) . 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 فبراير 2016 .
  13. معيار يونيكود، الإصدار 8.0.0 . ماونتن فيو، كاليفورنيا: اتحاد يونيكود. 2015. ISBN 978-1-936213-10-8تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 فبراير 2016 .
  14. "معامل الشد - معامل المرونة أو معامل يونغ - لبعض المواد الشائعة" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 فبراير 2015 .
  15. "الفصل 7 معايير ResNet: المعيار الوطني لـ ResNet لتدقيق الطاقة المنزلية" (ملف PDF) . ResNet. 2010. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 26 يوليو 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 مارس 2011 .
  16. "إرشادات ضغط الدم | الهدف: ضغط الدم" . جمعية القلب الأمريكية . مؤرشف من الأصل في 22 أبريل 2019. تم الاطلاع عليه في 18 مايو 2020 .
  17. ^ “KNMI – Weer – Waarnemingen” . تم الاسترجاع في 4 ديسمبر 2016 .
  18. "تعليق تحويل الضغط؟ – IRM" . تم الاسترجاع في 4 ديسمبر 2016 .
  19. "DWD" . مؤرشف من الأصل في 10 فبراير 2008. تم الاطلاع عليه في 20 ديسمبر 2006 .
  20. "وكالة الأرصاد الجوية اليابانية - خرائط الطقس" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 ديسمبر 2016 .
  21. "MDD" . مؤرشف من الأصل في 6 مايو 2006.
  22. الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي
  23. المملكة المتحدة، مكتب الأرصاد الجوية. "مفتاح الرموز والمصطلحات" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 ديسمبر 2016 .
  24. "أخبار سي تي في، الطقس؛ الأحوال الجوية الحالية في مونتريال" . مؤرشف من الأصل في 4 يونيو 2011.
  25. كندا، البيئة. "مونتريال، كيبيك - توقعات الطقس لمدة 7 أيام - وزارة البيئة الكندية" . مؤرشف من الأصل في 30 نوفمبر 2017. تم الاطلاع عليه في 4 ديسمبر 2016 .
  26. أمبلر طومسون (محرر) دليل استخدام النظام الدولي للوحدات (SI) (مراجعة): ... ، صفحة 66، على كتب جوجل