Давлением р жидкости, газа или твердого тела, т. е. среды или вещества, называют силу, равномерно действующую на площадь поверхности.
В молекулярно-кинетической теории газа давление рассматривается как результат ударов молекул о стенки сосуда и связывает давление р со средней кинетической энергией поступательного движения молекул mv2/2 и их числом N в единице объема следующей известной формулой:
р = Nmv2/(3), (1.1)
где m – масса молекулы; v2 – средний квадрат скорости молекулы.
В практике теплотехнических измерений наиболее часто используют следующие понятия давлений: абсолютное рабс, избыточное ризб и вакуумметрическое рв, различие которого состоит в отношении этого давления к атмосферному (барометрическому) ратм, а также дифференциальное рдиф.
Абсолютное давление, под которым подразумевают результирующее давление, воздействующее на вещество, определяется суммой атмосферного (барометрического) и избыточного давления:
рабс = ратм + ризб. (1.2)
Соответственно избыточное давление представляет разность между абсолютным и атмосферным
ризб = рабс – ратм. (1.3)
Приборы, измеряющие избыточное давление, как следует из выражения (1.3), в действительности являются измерителями разностного (дифференциального) давления. На чувствительный элемент, например трубчатую пружину, точнее на ее внутреннюю полость, воздействует измеряемое давление, что приводит к изменению ее положения. Одновременно снаружи такому сдвигу противодействует атмосферное давление. В результате на шкале прибора отображается разница между измеряемым – абсолютным давлением и давлением внешнего окружения – атмосферным.
Вакуумметрическое давление (вакуум) - давление разряженной среды, определяемое как разность между атмосферным и абсолютным давлением, ниже атмосферного:
рв = ратм – рабс. (1.4)
Вакуумметрическое давление может быть представлено как избыточное давление с отрицательным знаком.
Численное значение вакуумметрического давления соответственно указывается со знаком «минус».
Термин «давление»* охватывает понятия «напора» и «тяги», используемые только в некоторых странах, включая Россию, Беларусь, Украину и другие страны СНГ. Под этими терминами подразумевается измерение избыточного и вакуумметрического давления малых значений.
Дифференциальное (разностное) давление – это разность между значениями давления в двух точках р1 и р2:
рдиф = р1 – р2. (1.5)
*У приборостроителей и метрологов нет единой позиции по единственному или множественному числу в определении этого термина. В правописании одинаково применимы «давление» и «давления».
