La pressió absoluta es defineix com la pressió mesurada respecte a un buit perfecte, és a dir, un espai on no hi ha matèria i, per tant, no hi ha pressió. A diferència de la pressió relativa o manomètrica, que es mesura en relació amb la pressió atmosfèrica local, la pressió absoluta pren com a referència el zero absolut de pressió.
La pressió absoluta es pot expressar mitjançant la següent equació:
Pabs=Patm+Pman
on Pabs és la pressió absoluta, Patm és la pressió atmosfèrica i Pman és la pressió manomètrica. La pressió atmosfèrica estàndard a nivell del mar és aproximadament 101.325 kPa (kilopascals), tot i que pot variar amb l'altitud i les condicions meteorològiques.
Unitats de mesura
Les unitats de mesura de la pressió inclouen el pascal (Pa) al Sistema Internacional d'Unitats (SI), on un pascal és igual a un newton per metre quadrat (N/m²).
Altres unitats comunes són el bar, el psi (lliures per polzada quadrada), i el torr (mil·límetres de mercuri, mmHg), sent 1 bar igual a 100 kPa, 1 psi igual a 6894.76 Pa i 1 torr igual a 133.322 Pa.
Mesurament de la pressió absoluta
Per mesurar la pressió absoluta, s'utilitzen dispositius anomenats manòmetres absoluts o transductors de pressió absoluta. Aquests instruments estan dissenyats per mesurar la pressió respecte a un buit perfecte.
Els manòmetres absoluts poden ser de diversos tipus dels quals destaquem els següents:
- Manòmetres de membrana Utilitzen una membrana flexible que es deforma sota la influència de la pressió. La deformació de la membrana es converteix en un senyal elèctric proporcional a la pressió absoluta.
- Manòmetres piezorresistius : Basats en l'efecte piezorresistivo, on la resistència d'un material canvia amb la pressió. Aquests manòmetres són coneguts per la seva alta precisió i són àmpliament utilitzats en aplicacions industrials i científiques.
- Manòmetres de capacitància : Mesuren la pressió absoluta canviant la capacitància entre dues plaques conductores separades per un material dielèctric que es deforma sota pressió. Són molt precisos i adequats per mesurar baixes pressions.
Diferències amb la pressió manomètrica
Una distinció important és la diferència entre pressió absoluta i pressió manomètrica. La pressió manomètrica mesura la pressió pel que fa a la pressió atmosfèrica local. Per tant, si un manòmetre indica zero, això no vol dir que no hi hagi pressió, sinó que la pressió del sistema és igual a la pressió atmosfèrica.
Per contra, una lectura de zero en un mesurador de pressió absoluta indica un buit perfecte.
Consideracions pràctiques
A la pràctica, és fonamental seleccionar el tipus adequat de mesurament de pressió per a una aplicació específica. Per exemple, en aplicacions submarines i espacials on la pressió atmosfèrica varia significativament o no existeix, la pressió absoluta és la referència més adequada.
A més, en processos industrials on es treballa amb altes pressions, pot resultar més útil conèixer la pressió absoluta per garantir la seguretat i l'eficiència dels equips.
Taula amb valors d'exemple
Tot seguit es presenta una taula amb exemples de pressions absolutes en diferents situacions i aplicacions. Els valors estan expressats en pascals (Pa) i kilopascals (kPa) per a més claredat.
Per descomptat, aquí teniu una taula actualitzada amb exemples de pressions absolutes, incloent-hi un valor relacionat amb l'energia nuclear:
|
Situació/aplicació |
Pressió absoluta (Pa) |
Pressió absoluta (kPa) |
Explicació |
|
Buit perfecte |
0 |
0 |
Un estat teòric sense matèria ni pressió. |
|
Espai exterior (prop del buit) |
~1 × 10⁻⁶ |
~0,000001 |
L'espai és gairebé buit amb una pressió extremadament baixa. |
|
Cambra de buit de laboratori |
~1 × 10⁻⁵ |
~0,00001 |
Utilitzada per a experiments científics amb pressions molt baixes. |
|
Estratosfera (~30 km sobre el nivel del mar) |
1 000 |
1 |
Pressió atmosfèrica molt més petita que a nivell del mar a causa de l'altitud. |
|
Pressió atmosfèrica estàndard a nivell del mar |
101 325 |
101.325 |
Pressió estàndard a nivell del mar, utilitzada com a referència en moltes aplicacions. |
|
Interior d´un pneumàtic d´automòbil (inflat) |
200 000 |
200 |
Pressió alta per suportar el pes del vehicle. |
|
Vapor d'aigua en una olla de pressió |
250.000 |
250 |
Permet que l'aigua bulli a temperatures superiors a 100 ºC. |
|
Cambra de combustió d'un motor d'automòbil |
3 000 000 |
3 000 |
Pressió alta generada durant la combustió als cilindres del motor. |
|
Tanc de busseig (pressió d'ompliment) |
20.000.000 |
20 000 |
Altes pressions per proporcionar prou aire durant les immersions. |
|
Caldera industrial |
15.000.000 |
15 000 |
Utilitzada per generar vapor a alta pressió en processos industrials. |
|
Reactor nuclear (generació de vapor) |
7 000 000 |
7 000 |
Pressió alta als generadors de vapor de reactors nuclears per produir electricitat. |
|
Fons de l'oceà (10 000 m sota el nivell del mar) |
110.000.000 |
110.000 |
Alta pressió degut al pes de la columna daigua a gran profunditat. |
|
Cambra de prova hiperbàrica (alta pressió) |
1 000 000 |
1 000 |
Simula altes pressions per a proves dequips i entrenament. |