يعدّ الضغط من الظواهر الفيزيائيّة التي نعيشها ولا نراها، نحسّ به ولا نستطيع أن نمسكه، ربما تكون جميع الظواهر الفيزيائيّة هكذا، ولكنّ الضغط ذو طبيعةٍ خاصّة، فقد استطاع علماء الميكانيكا الحراريّة استغلاله أيما استغلال، فبواسطته يعمل محرّك الوقود الداخليّ، وتنطلق جميع المركبات في الهواء، وبه تعمل ملاحة الطيران، فمحرّكات الطائرة ليس عليها إلّا أن تعمل فرقًا في سرعة الهواء، فتكون سرعته فوق جناحيّ الطائرة أسرع عن أسفلها؛ وبالتالي انخفاض ضغط الهواء فوق جناحيها عن أسفلها، ثمّ ما تلبث الطائرة إلا أن تُشرع في الطيران، ناهيك عن فرق درجةٍ واحدةٍ في ضغط دم الإنسان ربما تؤرّقه أيما أرق، واستغلال الصغط في التكنولوجيا الحراريّة والميكانيكيّة لا حصر له، ولكن ما هي وحدات الضغط وكيف نفهمها؟ تعالوا نتعرّف على ذلك وأكثر من خلال موضوع مقالنا جدول الضغط، فتابعونا.
ماهيّة الضغط
كلمة الضغط واضحةٌ جدًّا بالنسبة للجميع، ولكنّ تقنين هذا الضغط فيزيائيًّا يلتبس على الكثير منّا، فمثلًا قم بالطرق بالجاكوش على مسمارٍ قطره واحد بوصة، على قطعةٍ من الخشب، ثمّ على نفس القطعة وبنفس القوّة قم بالطرق على مسمار آخر قطره 0.5 مم، فماذا تلاحظ؟ سوف تلاحظ أنّ المسمار الأصغر قطرًا غاص في الخشب، بينما الآخر لم يتأثّر إلّا قليلا، على الرغم من أنّ الضغط واحدٌ في الحالتين، إذًا فالضغط يتأثّر بالمساحة التي يقع عليها، ومن هنا يمكننا تعريف الضغط بأنّه: “مقدار القوّة العموديّة الواقعة على وحدة المساحة”.
الضغط الجويّ
يمثّل الضغط الجويّ معيارًا فيزيائيًّا هامًّا، وكذلك معيارًا مرجعيًّا عند تكوين جدول الضغط؛ ولذلك يجب علينا أن نشير إليه قبل أن نتناول جدول الضغط بالتفصيل، فالضغط الجويّ هو عبارة عن: “وزن عمود الهواء الممتدّ على طول ارتفاع الغلاف الجويّ، على وحدة المساحة حتّى مستوى سطح البحر، والذي يكافئ وزن عمود من الزئبق طوله 760 مم، ومساحة مقطعه 1سم²، ويساوي 100874.268 نيوتن/م²، أي 10.087 نيوتن/سم²، ويساوي 0.97 بار، أو و1 بار تقريبًا”.
جدول الضغط
يستخدم جدول الضغط في تحويل وحدات الضغط المختلفة، من وحدةٍ إلى أخرى، معتمدًا في ذلك على وحدتيّ الضغط النيوتن والباسكال، ويمكن تناوله على التفصيل الآتي:
أوّلًا: وصف الجدول
يتكوّن الجدول من سبعة أعمدة وستة صفوف، والصفّ الأوّل هو عبارة عن مسمّيات وحدات قياس الضغط، وهي: وحدة الباسكال pa، والبار bar، وضغط تقنيّ جويّ at، وضغط جويّ atm، وملليمتر زئبق torr، والباوند/ بوصة ² psi، (مع ملاحظة أنّ الخليّة الأولى الناتجة عن تقاطع العمود الأوّل مع الصفّ الأول، تحتوي على مسمّى الوحدات).
ثانيًا: وحدات الجدول
قبل تناول وحدات الضغط بالشرح لاحظ أنّ : 1 باسكال = نيوتن/م²، = 1جول/م³، = 1كجم/م/ث² = 10-⁵ بار = 10.197×10-⁶ ضغط جوي = 9.8692×10-⁶ ضغط جويّ (تقنيّ) تقريبًا. العلاقة بين الوحدات الواردة بالجدول هي وحدات تقريبيّة، وليست علاقات تَساوي بالتمام.
- وعليه فإن:
الباسكال = 145.04×10-⁶ psi = 7.5006×10-³ tarr= 9.8692×10-⁶ atm = 1.0197×10-⁵at = 10-⁵ bar. - البار =750.06 atm = 0.98692 at torr 1.0197 at = 10⁶dain = 100000pa.
- ضغط جويّ تقني = 14.223 psi = 735.56 torr = 0.96784 atm = 1kgp/cm²at = 0.980665bar = 98066.5pa.
- ضغط جويّ psi 14.696 = torr 760 = atm1= at1.0332= bar 1.01325= pa101325.
- ملليمتر زئبق = psi 10-³×19.337 = torr 1mm hg=1torr= atm 10-³×1.3158 =at 10-³×1.3595 = bar 10-³×1.3332 =pa 133.322.
- باوند تقني في البوصة المربّعة = psi1 = torr 51.715 = atm 10-³× 68.046 = at 10-³×70.307 =bar 10-³×68.948 = pa 6894.76.
ثالثًا: طريقة استخدام جدول الضغط
لتحويل أيّ وحدة ضغطٍ لوحدة ضغطٍ أخرى، يتمّ ضرب قيمة الوحدة المعطاة في قيمة الوحدة المطلوبة، والمقابلة لها بجدول الضغط، وبذلك نحصل على التحويل للوحدة المطلوبة.
يعدّ اكتشاف العالم “إيفانجيلستا تورشيللي” للضغط الجويّ وقياسه، كشفًا علميًّا له قيمته العلميّة والعمليّة في تطوّر تكنولوجيا الملاحة الجويّة، وصناعة محرّكات الاحتراق الداخليّ، وغيرها، ويعدّ جدول الضغط طريقةً رياضيّةً منظّمة لتحويل وحدات الضغط من وحدةٍ لأخرى، بصورةٍ تمتاز بالدقّة والسهولة في آنٍ واحد.
