ماذا تفعل هذه الحاسبة
تحوّل هذه الأداة ارتفاع عمود الماء إلى الضغط الهيدروستاتيكي الذي يولّده عند قاعدته. أدخل الارتفاع بالأقدام (ftH2O) أو بالبوصات (inH2O) لتحصل على الضغط المكافئ بوحدات PSI والكيلوباسكال (kPa) والبار. وهي مفيدة في أعمال السباكة، وقياس الضغط الساكن في مجاري التهوية والتكييف، وتصميم الآبار والخزانات، وحسابات رأس المضخات، إضافة إلى مسائل ميكانيكا الموائع الدراسية.
طريقة الاستخدام
اكتب ارتفاع عمود الماء في الحقل المخصص، ثم اختر الوحدة المناسبة، واقرأ ناتج الضغط مباشرة. الناتج الأساسي يكون بوحدة PSI، بينما يعرض الجدول أدناه القيمة نفسها بوحدتي الكيلوباسكال والبار لمزيد من السهولة.
شرح المعادلة
يعتمد الضغط الهيدروستاتيكي على ارتفاع السائل وكثافته فقط، لا على شكل الوعاء. وبالنسبة للماء العذب في الظروف الاعتيادية، فإن كل قدم من ارتفاع الماء يولّد نحو 0.4335 PSI، وكل بوصة تولّد نحو 0.03613 PSI:
$$\text{الضغط (PSI)} = \text{الارتفاع بالأقدام} \times 0.4335$$$$\text{الضغط (PSI)} = \text{الارتفاع بالبوصات} \times 0.03613$$وللتحويل أبعد من ذلك: \(1\ \text{PSI} = 6.894757\ \text{كيلوباسكال} = 0.0689476\ \text{بار}\).
مثال محلول
لنفترض أن خزان تخزين يحتوي على ماء بعمق 10 أقدام. يكون الضغط عند القاع = $$10 \times 0.4335 = 4.335\ \text{PSI}$$ أي ما يعادل تقريبًا 29.89 كيلوباسكال أو 0.299 بار. ولهذا السبب تحتاج المباني العالية إلى مضخات تعزيز؛ فكل ارتفاع بمقدار 10 أقدام يضيف نحو 4.3 PSI إلى الطلب على الضغط.
الأسئلة الشائعة
هل تؤثر درجة حرارة الماء؟ نعم بشكل طفيف. يفترض المعامل 0.4335 أن الماء عذب وقريب من درجة حرارة الغرفة. أما الماء الساخن فكثافته أقل قليلًا، ولذلك يكون الضغط أدنى بقدر ضئيل.
وماذا عن الماء المالح؟ ماء البحر أكثف (بنحو 1.025 ضعف)، لذا اضرب الناتج في حوالي 1.025 للحصول على تقدير تقريبي.
هل هذا ضغط مقياسي أم مطلق؟ إنه ضغط مقياسي (gauge)؛ أي الضغط الذي يضيفه عمود الماء فوق الضغط الجوي. أضف نحو 14.7 PSI للحصول على الضغط المطلق عند مستوى سطح البحر.
