Кіріспе

Қысымның манометриялық бірлігі

Сынап миллиметрі – қысымның манометриялық бірлігі, бұрын биіктігі бір миллиметрлік сынап бағанасының тудыратын қосымша қысым ретінде анықталған, ал қазіргі уақытта дәл 133.322387415 паскаль немесе дәл 133.322 паскаль деп анықталады. Ол mmHg немесе mm Hg деп белгіленеді. Мысалы, АҚШ және Еуропаның гипертония жөніндегі нұсқаулары қан қысымын миллиметрлік сынаппен өлшеу арқылы, бұл фактіні көрсетеді (денсаулық сақтау мамандарының жалпы негізгі білімі) – бұл клиникалық медицинада қан қысымын өлшеудің әдеттегі бірлігі. Бір миллиметрлік сынап шамамен 1 торрға тең, бұл стандартты атмосфералық қысымның 1/760 бөлігі (≈ 133.322368). Екі бірлік тең болмаса да, салыстырмалы айырмашылық (1/760-тан аз) көптеген практикалық қолданулар үшін елеусіз.

Тарих

Адамзат тарихының көп бөлігінде ауа сияқты газдардың қысымы назардан тыс қалдырылған, жоққа шығарылған немесе әдеттегідей саналған. Бірақ б.з.д. 6 ғасырында грек философы Милеттен Анаксимен, барлық нәрсе ауадан тұрады және қысымның өзгеруі арқылы ғана өзгеріске ұшырайды деп мәлімдеген. Ол судың буланып, газға айналуын байқаған және бұл тіпті қатты денелерге де қатысты деп ойлаған. Тығыздығы жоғары ауа суық, ауыр заттарға, ал кеңейген ауа жеңіл, ыстық заттарға айналады. Бұл, газ қызғанда тығыздығы төмендеп, суығанда тығыздығы артады деген тұжырымға ұқсас. 17 ғасырда Эвангелиста Торричелли сынапты пайдаланып тәжірибелер жүргізіп, ауаның бар-жоғын өлшеуге мүмкіндік алды. Ол бір жағынан жабық шыны түтікшені сынапқа толы ыдысқа батырып, жабық жағын судан жоғары көтерді, ал ашық жағын судың ішінде қалдырды. Сынаптың салмағы оны төмен тартты, соның салдарынан түтікшенің жоғарғы жағында жартылай вакуум пайда болды. Бұл, ауа/газдың массасы бар және айналасындағы заттарға қысым жасайды деген сенімін растады. Бұрын, тіпті Галилей үшін де, ауа салмақсыз және вакуум күш береді деген пікір басым болған, мысалы, сифондағыдай. Бұл жаңалық Торричеллидің мына тұжырымға келуіне көмектесті:

Бұл тәжірибе, Торричелли тәжірибесі деп белгілі, алғашқы құжатталған қысым өлшегіші болды. Блез Паскаль одан да әрі барып, қайнағасының таудың әртүрлі биіктіктерінде тәжірибені қайталауын ұйымдастырды және атмосфера мұхитындағы тереңдікке түскен сайын қысымның артатынын анықтады. Сынапты манометрлер алғашқы дәл қысым өлшегіштері болды. Бүгінде олардың қолданылуы ртуттің уыттылығы, сынап бағанасының температура мен жергілікті гравитацияға сезімталдығы және басқа құралдардың ыңғайлылығына байланысты азайды. Олар екі сұйықтық арасындағы қысым айырмашылығын екі байланысқан резервуардағы сынап деңгейінің вертикальдық айырмашылығы ретінде көрсетті. Сынап бағанасының нақты көрсеткішін екі сынап деңгейі арасындағы биіктік айырмасын сынаптың тығыздығына және жергілікті гравитациялық үдеуге көбейту арқылы қысымның негізгі бірліктеріне айналдыруға болады. Сынаптың нақты салмағы температура мен жер бетіндегі гравитацияға байланысты, ал олардың екеуі де жергілікті жағдайларға байланысты өзгереді, сондықтан осы екі параметр үшін арнайы стандартты мәндер қабылданды. Нәтижесінде, "сынаптың миллиметрі" 1 миллиметр биіктіктегі сынап бағанасының түбіндегі қысым ретінде анықталды, оның тығыздығы дәл және гравитациялық үдеуі сол кездегі мәніне тең болды. Бұл анықтама үшін таңдалған тығыздық шамамен , ал стандартты гравитация болып табылады. Қысымды өлшеу үшін нақты сынап бағанын пайдалану, әдетте, сынаптың нақты температурадағы тығыздығын және кейде орынға байланысты гравитацияның елеулі өзгеруін түзетуді қажет етеді, сондай-ақ өлшенген ауаның, судың немесе басқа сұйықтықтың тығыздығын ескеру үшін қосымша түзетулер енгізілуі мүмкін. Әр миллиметр сынапты 1000 микрометр сынапқа бөлуге болады, олар μmHg немесе жай ғана микрондар деп белгіленеді.

Торрмен байланысы

Қазіргі заманғы түрлендіргіштердің дәлдігі көбінесе торр мен миллиметрлік сынаптың арасындағы айырмашылықты көрсетуге жеткіліксіз. Бұл екі бірліктің арасындағы айырмашылық шамамен жеті миллионнан бір бөлігін құрайды, немесе сол фактор бойынша, миллиторр сынаптың микрометрінен сәл кем.