Technische Atmosphäre: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 18. Januar 2022, 07:40 Uhr

Physikalische Einheit
Einheitenname	Technische Atmosphäre^[1]
Einheitenzeichen	$\mathrm {at}$
Physikalische Größe(n)	Druck
Formelzeichen	$$ p $$
Dimension	${\mathsf {K\;L^{-2}}}$
System	System= unbekannt: MKfS
In SI-Einheiten	$\mathrm {1\;at=98\,066{,}5\;{\frac {kg}{m\,s^{2}}}}$ $\mathrm {{}=98{,}066\,5\;kPa}$
Abgeleitet von	Meter Wassersäule
Siehe auch: Pascal, Physikalische Atmosphäre

Die Technische Atmosphäre ist eine nicht SI-konforme Einheit des Drucks. Sie ist seit dem 1. Januar 1978 in Deutschland für die Angabe des Drucks nicht mehr zulässig. Das Einheitenzeichen ist at.

Entwicklung

Das Wort Atmosphäre bezeichnet im naturwissenschaftlichen Zusammenhang die gasförmige Hülle um Himmelskörper; nach ursprünglicher menschlicher Erfahrung war das die Erdatmosphäre. Diese lastet auf der Erdoberfläche und erzeugt einen Druck. Eine frühe Maßeinheit des Druckes ist daher festgelegt worden auf den mittleren in Höhe des Meeresspiegels herrschenden Luftdruck als die Physikalische Atmosphäre.

Um mit der Krafteinheit Kilopond, die zu einer bestimmten Zeit üblich war, zu einem glatten Umrechnungsfaktor zu kommen, ist eine weitere Druckeinheit festgelegt worden: die Technische Atmosphäre, die von der physikalischen Atmosphäre um etwa 3 % abweicht.

Mit der Umstellung auf das Internationale Einheitensystem sind beide Einheiten (Physikalische und Technische Atmosphäre) durch die Einheiten Pascal und Bar abgelöst worden, die sich um fünf Zehnerpotenzen unterscheiden. Das Bar weicht von den beiden alten Einheiten jeweils um weniger als 2 % ab.

Definition

Die Technische Atmosphäre wurde festgelegt als die Größe des Drucks von zehn Meter Wassersäule:

1 at = 10 mWS = 1 kp/cm²

Da diese Größe von Temperatur, Erdbeschleunigung und Wasserreinheit abhängt, ist dann mit der SI-Druckeinheit Pascal genormt worden:^[2]

{\begin{aligned}1\;\mathrm {at} &=98\,066{,}5\;\mathrm {Pa} =9{,}806\,65\;\mathrm {N/cm^{2}} =0{,}980\,665\;\mathrm {bar} \\\Rightarrow 1\;\mathrm {Pa} &\approx 1{,}01972\cdot 10^{-5}\;\mathrm {at} \end{aligned}}

Beispielsweise entsteht ein Druck $p=\rho \;g\;h$ von exakt 1 at, wenn

die Dichte $\rho$ der druckerzeugenden Flüssigkeit exakt gleich 1 g/cm³ ist
die Erdbeschleunigung $$ g $$ exakt gleich der Normfallbeschleunigung 9,80665 m/s² ist
die Höhe $$ h $$ exakt gleich 10 m ist.

Bezeichnungen

Anders als bei den Einheiten des internationalen Einheitensystems (SI) war es bei der technischen Atmosphäre üblich, im Einheitenzeichen anzugeben, um welche Art von Druckangabe es sich fallweise handelt. Dem Einheitenzeichen wurde dann ein Suffix a, ü oder u angehängt:

ata: absoluter Druck in at, gezählt ab Druck im luftleeren Raum
atü: Überdruck in at, gezählt ab Druck der umgebenden Luft
atu: Unterdruck in at, gezählt ab Druck der umgebenden Luft.

Die Einheit atü (für „Atmosphären-Überdruck“) fand sich z. B. auf den Reifendruckfüllgeräten an Tankstellen. Da der PKW-Reifen das Fahrzeug nur tragen kann, wenn der Reifen in Bezug zum Umgebungsdruck (≈ 1 at) einen höheren Druck aufweist, messen Reifendruckfüllgeräte die Druckdifferenz zum Umgebungsdruck und nicht den Absolutdruck.

Weblinks

Wiktionary: Atmosphäre – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise

↑ Paul Dobrinski, Gunter Krakau, Anselm Vogel: Physik für Ingenieure. Springer, 2003, ISBN 3-519-46501-9, S. 690 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
↑ DIN 1301, Teil 3: Einheiten – Umrechnung von Nicht-SI-Einheiten, 2018

[Dobrinski-1] Paul Dobrinski, Gunter Krakau, Anselm Vogel: Physik für Ingenieure. Springer, 2003, ISBN 3-519-46501-9, S. 690 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).

[2] DIN 1301, Teil 3: Einheiten – Umrechnung von Nicht-SI-Einheiten, 2018

[1]

[2]

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 {{Infobox Physikalische Einheit
-| Name             = Technische Atmosphäre
+| Name             = Technische Atmosphäre<ref name="Dobrinski" />
 | Einheitenzeichen = <math>\mathrm{at}</math>
 | PhysGröße        = [[Druck (Physik)|Druck]]
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+| Dimension        = <math>\mathsf{K\;L^{-2} }</math>
-| System           = [[Technisches Maßsystem]]
+| System           = MKfS
-| SI               = <math>\mathrm{1 \, at = 98\,066,5 \; \frac{kg}{m \, s^2} }</math>, <math>\mathrm{{} = 98,066\,5 \; kPa}</math>
+| SI               = <math>\mathrm{1\;at = 98\,066{,}5 \; \frac{kg}{m\,s^2} }</math> <math>\mathrm{{} = 98{,}066\,5 \; kPa}</math>
-| BenanntNach      = [[Erdatmosphäre|Atmosphäre]]
+| BenanntNach      =
 | AbgeleitetVon    = [[Meter Wassersäule]]
-| SieheAuch        = [[Physikalische Atmosphäre]]
+| SieheAuch        = [[Pascal (Einheit)|Pascal]], [[Physikalische Atmosphäre]]
 }}
-Die '''Technische Atmosphäre''' ist eine nicht [[SI-Einheitensystem|SI]]-konforme Einheit des [[Druck (Physik)|Drucks]]. Sie ist seit dem 1.&nbsp;Januar 1978 in [[Deutschland]] für die Angabe des Drucks nicht mehr zulässig und wurde durch das [[Pascal (Einheit)|Pascal]] ersetzt. Das [[Einheitenzeichen]] ist '''at'''.
+Die '''Technische Atmosphäre''' ist eine nicht [[SI-Einheitensystem|SI]]-konforme [[Maßeinheit|Einheit]] des [[Druck (Physik)|Drucks]]. Sie ist seit dem 1.&nbsp;Januar 1978 in Deutschland für die Angabe des Drucks nicht mehr zulässig. Das [[Einheitenzeichen]] ist '''at'''.
-== Etymologie ==
+== Entwicklung ==
-Der Begriff ''Atmosphäre'' leitet sich von {{grcS|ἀτμός|atmós|de=Dampf}}, ‚Dunst‘, ‚Hauch‘ und {{lang|grc|σφαῖρα|sphaira|de=Kugel}} ([[Lateinisch|latinisiert]] {{lang|la|''sphära''}}) her.
+Das Wort ''Atmosphäre'' bezeichnet im naturwissenschaftlichen Zusammenhang die gasförmige Hülle um Himmelskörper; nach ursprünglicher menschlicher Erfahrung war das die [[Erdatmosphäre]]. Diese lastet auf der Erdoberfläche und erzeugt einen Druck.
+Eine frühe Maßeinheit des Druckes ist daher festgelegt worden auf den mittleren in Höhe des [[Meeresspiegel]]s herrschenden [[Luftdruck]] als die [[Physikalische Atmosphäre]].
+Um mit der Krafteinheit [[Kilopond]], die zu einer bestimmten Zeit üblich war, zu einem glatten Umrechnungsfaktor zu kommen, ist eine weitere Druckeinheit festgelegt worden: die ''Technische Atmosphäre'', die von der physikalischen Atmosphäre um etwa 3&nbsp;% abweicht.
+Mit der Umstellung auf das [[Internationales Einheitensystem|Internationale Einheitensystem]] sind beide Einheiten (Physikalische und Technische Atmosphäre) durch die Einheiten [[Pascal (Einheit)|Pascal]] und [[Bar (Einheit)|Bar]] abgelöst worden, die sich um fünf [[SI-Präfix|Zehnerpotenzen]] unterscheiden. Das Bar weicht von den beiden alten Einheiten jeweils um weniger als 2&nbsp;% ab.
 == Definition ==
-Die Technische Atmosphäre wurde genormt als die Größe des Drucks, die 10&nbsp;[[Meter Wassersäule]] verursacht.
+Die Technische Atmosphäre wurde festgelegt als die Größe des Drucks von zehn&nbsp;[[Meter Wassersäule]]:
+:1 at = 10&nbsp;[[Meter Wassersäule|mWS]] =  1&nbsp;[[Kilopond|kp]]/[[Zentimeter|cm]]<sup>2</sup>
-at:= 10&nbsp;[[Meter Wassersäule|mWS]] =  1&nbsp;[[Kilopond|kp]]/[[Zentimeter|cm]]² = 9,80665&nbsp;[[Newton (Einheit)|N]]/cm² = 0,980665&nbsp;[[Bar (Einheit)|bar]] = 98.066,5&nbsp;[[Pascal (Einheit)|Pa]]
+Da diese Größe von Temperatur, [[Erdbeschleunigung]] und Wasser[[Stoffreinheit|reinheit]] abhängt, ist dann mit der SI-Druckeinheit Pascal genormt worden:<ref>DIN 1301, Teil 3: ''Einheiten – Umrechnung von Nicht-SI-Einheiten'', 2018</ref>
+:<math>\begin{align}
+\; \mathrm{at} &= 98\,066{,}5 \; \mathrm{Pa} = 9{,}806\,65 \; \mathrm{N/cm^2} = 0{,}980\,665 \; \mathrm{bar}\\
+\Rightarrow 1 \; \mathrm{Pa} &\approx 1{,}01972 \cdot 10^{-5} \; \mathrm{at}
+\end{align}</math>
-<math>\mathrm{1 \, Pa} = 1{,}0197 \cdot 10^{-5} \; \mathrm{at}</math>
+Beispielsweise entsteht ein Druck <math>p = \rho \; g \; h</math> von exakt 1&nbsp;at, wenn
+* die Dichte <math>\rho</math> der druckerzeugenden Flüssigkeit exakt gleich 1&nbsp;g/cm<sup>3</sup> ist
+* die Erdbeschleunigung <math>g</math> exakt gleich der [[Normfallbeschleunigung]] 9,80665&nbsp;m/s<sup>2</sup> ist
+* die Höhe <math>h</math> exakt gleich 10&nbsp;m ist.
-== Bezeichnungen ==
+== {{Anker|atü}} Bezeichnungen ==
-Anders als bei den Einheiten des internationalen Einheitensystems (SI) war es bei der technischen Atmosphäre üblich, im Einheitenzeichen anzugeben, ob es sich bei der Druckangabe um einen ''absoluten'' Druck (<math>p_\mathrm{a}</math>), einen ''Überdruck'' (<math>p_\text{ü}</math>) oder einen ''Unterdruck'' (<math>p_\mathrm{u}</math>) handelt. Dem Einheitenzeichen wurde dann ein a, ein ü bzw. ein u angehängt:
+Anders als bei den Einheiten des internationalen Einheitensystems&nbsp;(SI) war es bei der technischen Atmosphäre üblich, im Einheitenzeichen anzugeben, um welche Art von Druckangabe es sich fallweise handelt. Dem Einheitenzeichen wurde dann ein [[Suffix]] a, ü oder&nbsp;u angehängt:
-*absoluter Druck (Bezugsniveau: 0): ata
+* ata: absoluter Druck in&nbsp;at, gezählt ab Druck im [[Vakuum|luftleeren Raum]]
-*Druck in at über dem Bezugsniveau: atü
+* atü: [[Überdruck]] in&nbsp;at, gezählt ab Druck der umgebenden Luft
-*Druck in at unter dem Bezugsniveau: atu
+* atu: [[Unterdruck]] in&nbsp;at, gezählt ab Druck der umgebenden Luft.
-== atü ==
+Die Einheit&nbsp;'''atü''' (für „'''At'''mosphären-'''Ü'''berdruck“) fand sich z.&nbsp;B. auf den [[Reifendruck]]<nowiki/>füllgeräten an Tankstellen. Da der PKW-[[Reifen]] das Fahrzeug nur tragen kann, wenn der Reifen in Bezug zum Umgebungsdruck (≈&nbsp;1&nbsp;at) einen höheren Druck aufweist, messen Reifendruckfüllgeräte die Druckdifferenz zum Umgebungsdruck und nicht den Absolutdruck.
-Die alte Einheit ''atü'' (für „Technische '''At'''mosphären '''ü'''ber Bezugsniveau“) fand sich z.&nbsp;B. auf den [[Reifendruck]]füllgeräten an Tankstellen. Da der PKW-[[Reifen]] das Fahrzeug nur tragen kann, wenn der Reifen im Verhältnis zum Umgebungsdruck (grob etwa 1&nbsp;Atmosphäre) einen Überdruck aufweist, zeigen Reifendruckfüllgeräte entsprechend den Überdruck (früher ''atü'') an. Wurde der Reifen mit 2,2 atü befüllt, betrug der absolute Druck im Reifen 2,2&nbsp;atü + 1&nbsp;ata, also somit 3,2&nbsp;ata.
-== Siehe auch ==
+== Weblinks ==
-* [[Physikalische Atmosphäre]]
+{{Wiktionary|Atmosphäre}}
 == Einzelnachweise ==
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 [[Kategorie:Veraltete Einheit (Physik)]]
 [[Kategorie:Druckeinheit]]
+[[Kategorie:Technische Maßeinheit]]