Torr
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- Evangelista Torricelli als Namensgeber
| Physikalische Einheit | |
|---|---|
| Einheitenname | Torr, Millimeter-Quecksilbersäule
|
| Einheitenzeichen | $ \mathrm {Torr,\,mmHg} $ |
| Physikalische Größe(n) | Druck |
| Formelzeichen | $ p $ |
| Dimension | $ {\mathsf {M\;L^{-1}\;T^{-2}}} $ |
| In SI-Einheiten | $ \mathrm {1\,Torr={\frac {101\,325}{760}}\;{\frac {kg}{m\;s^{2}}}} $ $ \qquad \quad \approx \mathrm {133{,}322\;Pa} $ |
| Benannt nach | Evangelista Torricelli |
| Abgeleitet von | Millimeter |
| Siehe auch: Pascal, Bar, Physikalische Atmosphäre, Technische Atmosphäre, Meter Wassersäule | |
Das Torr (Einheitenzeichen: Torr) und die Millimeter-Quecksilbersäule (Einheitenzeichen: mmHg, mitunter: mm Hg) sind identische Maßeinheiten des Druckes.[1][2] Die Einheit Millimeter-Quecksilbersäule, teilweise geschrieben Millimeter Quecksilbersäule, wird auch kurz Torr genannt,[3][4] – zu Ehren Torricellis, der das Quecksilberbarometer erfand. Die Einheiten geben den statischen Druck an, der von einer Quecksilbersäule von 1 mm Höhe bei 0 °C und unter Normfallbeschleunigung erzeugt wird.
Die Millimeter-Quecksilbersäule ist keine SI-Einheit, aber in den Staaten der EU[5][6] und der Schweiz[7] eine gesetzliche Einheit, zulässig für den Anwendungsbereich „Blutdruck und Druck anderer Körperflüssigkeiten“.
Definition
Das Torr ist mit der Einheit physikalische Atmosphäre durch Definition exakt verbunden über $ \mathrm {1\;atm=760\;Torr} $[2][8] und diese wiederum durch Definition exakt mit der SI-Einheit Pascal über $ \mathrm {1\;atm=101\,325\;Pa} $.[2][8][9][10] Das ergibt
- $ \mathrm {1\;Torr=1\;mmHg={\frac {101\,325}{760}}\;Pa=133{,}322\ldots \;Pa} $.
Damit ist $ \mathrm {1\;Pa=7{,}500\,61\ldots \cdot 10^{-3}\;Torr} $.
Herleitung
Der Druck, den eine Säule Quecksilber ausübt, hängt aufgrund der Beziehung $ p=\rho \;g\;h $ von der Dichte $ \rho $ des Quecksilbers und der Fallbeschleunigung $ g $ ab. Mit der Normfallbeschleunigung $ {\textstyle g=9{,}806\,65\;\mathrm {\frac {m}{s^{2}}} } $ liegt der Definition des Torr ein Wert von
- $ \mathrm {\rho ={\frac {101\,325\;Pa}{9,806\,65\,m/s^{2}\cdot 760\;mm}}=13{,}595\,098\,...\;g/cm^{3}} $
zugrunde. Dieser Wert stimmt mit dem zu 0 °C gehörenden Tabellenwert der Quecksilberdichte von 13,5951 g/cm3 [11] oder gleichlautendem anderwärtig angegebenen Wert[12][13] im Rahmen der Rundung überein.
Die Umrechnung auf die nicht mehr gesetzlich fixierte Einheit Meter Wassersäule (Einheitenzeichen: mWS) ergibt sich mit der exakten Festlegung $ \mathrm {1\;mWS=9806{,}65\;Pa} $[10][2] zu
- $ \mathrm {1\;mWS=73{,}555\,9\ldots \;Torr} $.
Verwendung und Geschichte
Die Einheit war früher unter anderem in der Physik und der Meteorologie (Luftdruck) gebräuchlich; in Deutschland und Österreich sind das Torr und die konventionelle Millimeter-Quecksilbersäule seit 1. Januar 1978 nicht mehr allgemein zulässig.
Drücke von Körperflüssigkeiten dürfen in der Medizin weiterhin in mmHg angegeben werden. Ein arterieller Blutdruck nach Riva-Rocci von RR 120/80 mmHg (gesprochen „120 zu 80“) entspricht etwa einem systolischen Druck von 16 kPa (oder 160 mbar bzw. hPa) und einem diastolischen Druck von 10,6 kPa (oder 106 mbar bzw. hPa), wobei hier nicht der absolute, sondern der relative Druck (gegenüber dem Luftdruck) gemeint ist. Der venöse Blutdruck beim Menschen ist kleiner (→ venöse Hypertonie).
In der Schweiz wird die Einheit cmHg (Zentimeter Quecksilbersäule) für quantitative Angaben zur Vakuumbremse bei Eisenbahnen verwendet.[14]
In den USA ist Torr neben psi die gängigste Druckeinheit.
Für die konventionelle Millimeter-Quecksilbersäule wurden früher auch die Zeichen mmHg und mmQS bzw. mmQS benutzt.
Einzelnachweise
- ↑ Wolfgang Demtröder: Experimentalphysik 1: Mechanik und Wärme. Springer, 7. Aufl., 2015, S. 187
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 Klaus Langeheinecke (Hrsg.), Peter Jany, Gerd Thieleke: Thermodynamik für Ingenieure: Ein Lehr- und Arbeitsbuch für das Studium. Vieweg+Teubner, 8. Aufl., 2011, S. 315
- ↑ Richard E. Dickerson, Harry B. Gray, Marcetta Y. Darensbourg, Donald J. Darensbourg: Prinzipien der Chemie. de Gruyter, 2. Aufl., 1988, S. 57
- ↑ Paul A. Tipler, Gene Mosca: Physik: für Wissenschaftler und Ingenieure. Springer, 7. Aufl., 2015, S. 378
- ↑ Richtlinie 80/181/EWG (PDF)
- ↑ Richtlinie 2009/3/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 11. März 2009 zur Änderung der Richtlinie 80/181/EWG des Rates zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über die Einheiten im Messwesen.
- ↑ Einheitenverordnung der Schweiz, 1994
- ↑ 8,0 8,1 DIN 1314 Druck – Grundbegriffe und Einheiten. 1977
- ↑ Resolution 4 of the 10th CGPM. Definition of the standard atmosphere. Bureau International des Poids et Mesures, 1954, abgerufen am 15. April 2021 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 149: attempt to index field 'data' (a nil value)).
- ↑ 10,0 10,1 DIN 1301, Teil 3: Einheiten – Umrechnung von Nicht-SI-Einheiten, 2018
- ↑ Hans U. v. Vogel: Chemiker-Kalender. Springer, 1956, S. 392
- ↑ Einheitenverordnung der Schweiz, 1994 (Stand 2019), Fußnote zu Abschnitt 7
- ↑ Peter Kurzweil: Das Vieweg Einheiten-Lexikon: Formeln und Begriffe aus Physik, Chemie und Technik. Vieweg, 1999, S. 40 f
- ↑ Schweizerische Fahrdienstvorschriften (FDV) A2016 Bundesamt für Verkehr (BAV), 1. Juli 2016 (PDF; 3 MB). R 300.5 Anlage 1 Zusatzbestimmungen Vakuumbremse