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Die '''physikalische Atmosphäre''' ist eine [[Maßeinheit|Einheit]] des [[Druck (Physik)|Drucks]]. Seit dem 1. Januar 1978 ist sie in Deutschland keine [[gesetzliche Einheit]] mehr. Das Einheitenzeichen ist '''atm'''. | Die '''physikalische Atmosphäre''' ist eine nicht [[SI-Einheitensystem|SI]]-konforme [[Maßeinheit|Einheit]] des [[Druck (Physik)|Drucks]]. Seit dem 1. Januar 1978 ist sie in Deutschland keine [[gesetzliche Einheit]] mehr. Das Einheitenzeichen ist '''atm'''. | ||
Die Einheit ist historisch so festgelegt worden, dass der Druck von 1 atm so groß ist wie der mittlere in [[Höhe über dem Meeresspiegel|Höhe des Meeresspiegels]] herrschende [[Luftdruck]]. Dieser wird durch die [[Gewichtskraft]] der [[Erdatmosphäre]] verursacht. | |||
Der Druck der physikalischen Atmosphäre gehört zu den [[Standardbedingungen]], die bei vielerlei Prozessen und Messwerten zugrunde gelegt wird. | |||
Von der physikalischen Atmosphäre zu unterscheiden ist die [[technische Atmosphäre]] (at), eine ebenfalls veraltete Druckeinheit. | |||
== Etymologie == | == Etymologie == | ||
Das Wort ''Atmosphäre'' leitet sich von {{grcS|ἀτμός|atmós|de=Dampf}}, ‚Dunst‘, ‚Hauch‘ und {{lang|grc|σφαῖρα|sphaira|de=Kugel}} ([[Lateinisch|latinisiert]] {{lang|la|''sphära''}}) her. Es bezeichnet im vorliegenden Zusammenhang die gasförmige Hülle über der [[Erdoberfläche]]. Die Druckeinheit orientiert sich an der Größe des normalen Drucks, der von dieser Hülle ausgeübt wird. | |||
== Definition == | |||
Der Standard-Atmosphärendruck wurde 1954 als Maßeinheit „physikalische Atmosphäre“ definiert:<ref name="CGPM-10-4" /> | |||
:<math>1 \, \mathrm{atm} = 101 \, 325 \, \mathrm{Pa} = 1{,}013 \, 25\ \mathrm{bar} \,</math>. | |||
Umgekehrt ist | |||
:<math>\Rightarrow 1 \; \mathrm{Pa}\approx 9{,}8692 \cdot 10^{-6} \; \mathrm{atm} \, .</math> | |||
:1 | |||
Zuvor galt als Standard ein Atmosphärendruck von 760 [[Torr]], d. h. der Druck, der in einem [[Quecksilberbarometer]] eine Quecksilbersäule der Höhe <math>h = 760 \; \mathrm{mm}</math> hält. Da der Druck über <math>p = \rho \; g \; h</math> auch von der lokalen [[Fallbeschleunigung]] <math>g</math> und der [[Dichte]] <math>\rho</math> des [[Quecksilber]]s abhängt, war diese Definition vom Messort und der Temperatur abhängig. | |||
Mit der Definition von 1954 über die Einheiten des [[Metrisches Einheitensystem|metrischen Systems]] wurde die physikalische Atmosphäre unabhängig von Temperatur, Ort und Wetterlage. Der Wert von {{FormatNum|101325|2=iso31_0}} [[Pascal (Einheit)|Pa]] ergab sich unter Verwendung von:<ref>Peter Kurzweil: ''Das Vieweg Einheiten-Lexikon: Formeln und Begriffe aus Physik, Chemie und Technik.'' Vieweg, 1999, S. 40 f</ref><ref>Hans U. v. Vogel: ''Chemiker-Kalender.'' Springer, 1956, S. 392</ref> | |||
::<math>\rho = \mathrm{13{,}595 \, 1 \, \frac g{cm^3}}\ </math> (Dichte von Quecksilber bei 0 °C) | |||
::<math>g = 9{,}806 \, 65 \; \mathrm{\frac m{s^2}}\ </math> ([[Normfallbeschleunigung]]) | |||
Dadurch erhielt zugleich die (heute ebenfalls nicht mehr gesetzliche) Einheit Torr eine Definition über das metrische System:<ref name="SI7">[https://www.bipm.org/utils/common/pdf/si_brochure_7.pdf ''Le Système international d’unités''.] 7e édition, 1998 (die sogenannte „SI-Broschüre“), Kap. 4.2 Tabelle 10, französisch und englisch</ref><ref name="DIN1314">DIN 1314 ''Druck – Grundbegriffe und Einheiten.'' 1977</ref><ref name="DIN1301-3">DIN 1301, Teil 3: ''Einheiten – Umrechnung von Nicht-SI-Einheiten'', 2018</ref> | |||
:<math>\Rightarrow \mathrm{1 \; Torr = \frac{1 \; \mathrm{atm}}{760} = 133{,}322\ldots \; Pa}</math>. | |||
: | |||
== Einzelnachweise == | == Einzelnachweise == | ||
<references /> | <references> | ||
<ref name="CGPM-10-4"> | |||
{{Internetquelle | |||
|url=https://www.bipm.org/en/committees/cg/cgpm/10-1954/resolution-4 | |||
|titel=Resolution 4 of the 10th CGPM. Definition of the standard atmosphere | |||
|werk= | |||
|hrsg=[[Internationales Büro für Maß und Gewicht|Bureau International des Poids et Mesures]] | |||
|datum=1954 | |||
|sprache=en | |||
|abruf=2021-04-16 | |||
}} | |||
</ref> | |||
</references> | |||
[[Kategorie:Veraltete Einheit (Physik)]] | [[Kategorie:Veraltete Einheit (Physik)]] | ||
[[Kategorie:Druckeinheit]] | [[Kategorie:Druckeinheit]] | ||
| Physikalische Einheit | |
|---|---|
| Einheitenname | Physikalische Atmosphäre
|
| Einheitenzeichen | $ \mathrm {atm} $ |
| Physikalische Größe(n) | Druck |
| Formelzeichen | $ p,p_{\mathrm {amb} } $ |
| Dimension | $ {\mathsf {M\;L^{-1}\;T^{-2}}} $ |
| In SI-Einheiten | $ \mathrm {1\,atm=101\,325\;{\frac {kg}{m\,s^{2}}}} $ $ \quad =\mathrm {101{,}325\;kPa} $ |
| Siehe auch: Pascal, Technische Atmosphäre | |
Die physikalische Atmosphäre ist eine nicht SI-konforme Einheit des Drucks. Seit dem 1. Januar 1978 ist sie in Deutschland keine gesetzliche Einheit mehr. Das Einheitenzeichen ist atm.
Die Einheit ist historisch so festgelegt worden, dass der Druck von 1 atm so groß ist wie der mittlere in Höhe des Meeresspiegels herrschende Luftdruck. Dieser wird durch die Gewichtskraft der Erdatmosphäre verursacht.
Der Druck der physikalischen Atmosphäre gehört zu den Standardbedingungen, die bei vielerlei Prozessen und Messwerten zugrunde gelegt wird.
Von der physikalischen Atmosphäre zu unterscheiden ist die technische Atmosphäre (at), eine ebenfalls veraltete Druckeinheit.
Das Wort Atmosphäre leitet sich von {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:ISO15924:97: attempt to index field 'wikibase' (a nil value), ‚Dunst‘, ‚Hauch‘ und {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value) (latinisiert {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value)) her. Es bezeichnet im vorliegenden Zusammenhang die gasförmige Hülle über der Erdoberfläche. Die Druckeinheit orientiert sich an der Größe des normalen Drucks, der von dieser Hülle ausgeübt wird.
Der Standard-Atmosphärendruck wurde 1954 als Maßeinheit „physikalische Atmosphäre“ definiert:[1]
Umgekehrt ist
Zuvor galt als Standard ein Atmosphärendruck von 760 Torr, d. h. der Druck, der in einem Quecksilberbarometer eine Quecksilbersäule der Höhe $ h=760\;\mathrm {mm} $ hält. Da der Druck über $ p=\rho \;g\;h $ auch von der lokalen Fallbeschleunigung $ g $ und der Dichte $ \rho $ des Quecksilbers abhängt, war diese Definition vom Messort und der Temperatur abhängig.
Mit der Definition von 1954 über die Einheiten des metrischen Systems wurde die physikalische Atmosphäre unabhängig von Temperatur, Ort und Wetterlage. Der Wert von 101 325 Pa ergab sich unter Verwendung von:[2][3]
Dadurch erhielt zugleich die (heute ebenfalls nicht mehr gesetzliche) Einheit Torr eine Definition über das metrische System:[4][5][6]