Pascal (unidad)

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SI unidad derivada de presión

El pascal (símbolo: Pa) es la unidad de presión en el Sistema Internacional de Unidades (SI), y también se utiliza para cuantificar la presión interna, el estrés, Módulo de Young y resistencia máxima a la tracción. La unidad, que lleva el nombre de Blaise Pascal, se define como un newton por metro cuadrado y equivale a 10 barie (Ba) en el sistema CGS. La unidad de medida denominada atmósfera estándar (atm) se define como 101.325 Pa.

Las unidades múltiples comunes del pascal son el hectopascal (1 hPa = 100 Pa), que equivale a un milibar, y el kilopascal (1 kPa = 1000 Pa), que equivale a un centibar.

Las observaciones meteorológicas suelen informar la presión atmosférica en hectopascales según la recomendación de la Organización Meteorológica Mundial, por lo que una atmósfera estándar (atm) o una presión atmosférica típica a nivel del mar es de aproximadamente 1013 hPa. Los informes en los Estados Unidos suelen utilizar pulgadas de mercurio o milibares (hectopascales). En Canadá, estos informes se dan en kilopascales.

Etimología

La unidad lleva el nombre de Blaise Pascal, conocido por sus contribuciones a la hidrodinámica y la hidrostática, y sus experimentos con un barómetro. El nombre pascal fue adoptado para la unidad SI newton por metro cuadrado (N/m2) por la 14.ª Conferencia General sobre Pesos y Medidas en 1971.

Definición

El pascal se puede expresar utilizando unidades derivadas del SI o, alternativamente, únicamente unidades base del SI, como:

1Pa=1Nm2=1kgm⋅ ⋅ s2=1Jm3{fnMicrosoft {fnMicrosoft {fnMicrosoft {fnMicrosoft {\fnMicrosoft {\\fnMicrosoft {\\\\\\\\fnMicrosoft\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\fn\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\ {1~Pa=1~{frac {N}{m^{2}=1~{ {kg}{m{cdot ¿Qué? {J}{m^{3}}}}}

donde N es el newton, m es el metro, kg es el kilogramo, s es el segundo y J es el julio.

Un pascal es la presión ejercida por una fuerza de magnitud un newton perpendicularmente sobre un área de un metro cuadrado.

Unidades estándar

La unidad de medida llamada atmósfera o atmósfera estándar (atm) es 101325 Pa (101,325 kPa). Este valor se utiliza a menudo como presión de referencia y se especifica como tal en algunas normas nacionales e internacionales, como la ISO 2787 (compresores y herramientas neumáticas) de la Organización Internacional de Normalización, la ISO 2533 (aeronáutica) y la ISO 5024 (compresores de petróleo).). Por el contrario, la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) recomienda el uso de 100 kPa como presión estándar al informar las propiedades de las sustancias.

Unicode tiene puntos de código dedicados U+33A9 PA CUADRADO y U+33AA KPA CUADRADO en el bloque de compatibilidad CJK, pero estos existen solo para la compatibilidad con versiones anteriores con algunos conjuntos de caracteres ideográficos más antiguos y, por lo tanto, están obsoletos.

Usos

El pascal (Pa) o kilopascal (kPa) como unidad de medida de presión se usa ampliamente en todo el mundo y ha reemplazado en gran medida a la unidad de libras por pulgada cuadrada (psi), excepto en algunos países que todavía usan el sistema de medida imperial. o el sistema consuetudinario estadounidense, incluidos los Estados Unidos.

Los geofísicos utilizan el gigapascal (GPa) para medir o calcular tensiones y presiones tectónicas dentro de la Tierra.

La elastografía médica mide la rigidez del tejido de forma no invasiva con imágenes por ultrasonido o resonancia magnética y, a menudo, muestra el módulo de Young o el módulo de corte del tejido en kilopascales.

En ciencia e ingeniería de materiales, el pascal mide la rigidez, la resistencia a la tracción y la resistencia a la compresión de los materiales. En ingeniería, el megapascal (MPa) es la unidad preferida para estos usos, porque el pascal representa una cantidad muy pequeña.

Módulo aproximado de Young para sustancias comunes
MaterialEl módulo de Young
(GPa)
Nylon 62 a 4
Fibra de cáñamo35
Aluminio69
Esmalte dental83
Copper117
Acero estructural200
Diamante1220

El pascal también es equivalente a la unidad SI de densidad de energía, el joule por metro cúbico. Esto se aplica no solo a la termodinámica de los gases presurizados, sino también a la densidad de energía de los campos eléctricos, magnéticos y gravitacionales.

El pascal se usa para medir la presión del sonido. La sonoridad es la experiencia subjetiva de la presión del sonido y se mide como un nivel de presión del sonido (SPL) en una escala logarítmica de la presión del sonido en relación con alguna presión de referencia. Para el sonido en el aire, se considera que una presión de 20 μPa está en el umbral de audición para los humanos y es una presión de referencia común, por lo que su SPL es cero.

La hermeticidad de los edificios se mide a 50 Pa.

En medicina, la presión arterial se mide en milímetros de mercurio (mmHg, muy cerca de un Torr). La presión arterial normal en un adulto es inferior a 120 mmHg de PA sistólica (PAS) y inferior a 80 mmHg de PA diastólica (PAD). Convierta mmHg a unidades SI de la siguiente manera: 1 mmHg = 0.13332 kPa. Por lo tanto, la presión arterial normal en unidades SI es inferior a 16,0 kPa SBP y inferior a 10,7 kPa DBP. Estos valores son similares a la presión de la columna de agua de la altura humana promedio; por lo tanto, la presión debe medirse en el brazo aproximadamente al nivel del corazón.

Unidades hectopascales y milibares

Anteriormente, las unidades de presión atmosférica que se usaban comúnmente en meteorología eran el bar, que estaba cerca de la presión atmosférica promedio en la Tierra, y el milibar. Desde la introducción de las unidades SI, los meteorólogos generalmente miden las presiones en unidades de hectopascales (hPa), equivalentes a 100 pascales o 1 milibar. Las excepciones incluyen Canadá, que usa kilopascales (kPa). En muchos otros campos de la ciencia, se prefieren los prefijos que son una potencia de 1000, lo que excluye el uso del hectopascal.

Muchos países también usan milibares. En prácticamente todos los demás campos, se utiliza en su lugar el kilopascal (1000 pascales).

Múltiplos y submúltiplos

Los múltiplos y submúltiplos decimales se forman usando unidades SI estándar.

Múltiples Submultiples
Valor Nombre Signatura Valor Nombre Signatura
101 Pa decapascal dapa 10−1 Pa decipascal dPa
102 Pa hectopascal hPa 10−2 Pa centipascal cPa
103 Pa kilopascal k Pa 10−3 Pa millipascal m Pa
106 Pa megapascal MPa 10−6 Pa micropascal μPa
109 Pa gigapascal GPa 10−9 Pa nanopascal nPa
1012 Pa terapascal TPa 10−12 Pa picopascal p Pa
1015 Pa petapascal PPa 10−15 Pa femtopascal f Pa
1018 Pa exapascal EPa 10−18 Pa attopascal aPa
1021 Pa zettapascal ZPa 10,21 - 21 Pa zeptopascal z Pa
1024 Pa yottapascal YPa 10−24− Pa yoctopascal yPa
1027 Pa ronnapascal RPa 10−27Pa rontopascal rPa
1030 Pa quettapascal QPa 10−30 Pa quectopascal qPa