마노미터 계산기란?
마노미터(액주 압력계)는 압력을 액체 기둥의 무게와 균형을 맞춰 측정하는 간단한 장치입니다. 이 계산기는 정수압 관계식 \(P = \rho \cdot g \cdot h\)를 이용해 액주의 높이를 압력 차이로 환산해 줍니다. 특정 국가의 기준에 얽매이지 않는 보편적인 물리 공식이므로 어디에서나 그대로 사용할 수 있습니다.
사용 방법
세 가지 값을 입력하면 됩니다. 먼저 유체 밀도 ρ를 세제곱미터당 킬로그램(kg/m³) 단위로 입력합니다(물 ≈ 1000, 수은 ≈ 13600). 다음으로 중력 가속도 g(지구 ≈ 9.81 m/s²), 마지막으로 액주의 높이 h를 미터(m) 단위로 입력합니다. 그러면 압력 차이가 파스칼(Pa)로 표시되며, 킬로파스칼(kPa), bar, 수은주 밀리미터(mmHg), 제곱인치당 파운드(psi) 단위로도 변환되어 함께 제공됩니다.
공식 자세히 보기
정지한 유체 기둥이 가하는 압력은 기둥의 모양이나 단면적이 아니라 오직 수직 높이에만 좌우됩니다. 밀도(ρ)는 단위 부피당 유체가 얼마나 무거운지를 나타내고, 중력(g)은 그 질량이 얼마나 강하게 아래로 당겨지는지를 결정하며, 높이(h)는 두 유체 표면 사이의 수직 차이를 의미합니다. 이 세 값을 곱하면 게이지 압력이 파스칼 단위로 구해집니다:
$$P = \rho g h$$
계산 예시
수은 마노미터(ρ = 13600 kg/m³)가 지구상(g = 9.81 m/s²)에서 0.1 m의 높이 차이를 나타낼 경우:
$$P = 13600 \times 9.81 \times 0.1 = 13341.6 \ \text{Pa} \approx 13.34 \ \text{kPa} \approx 100.07 \ \text{mmHg}$$자주 묻는 질문
왜 모양은 영향을 주지 않나요? 정수압은 오직 수직 깊이에만 의존하기 때문에 관의 굵기나 형태는 결과에 영향을 미치지 않습니다.
물의 밀도는 얼마로 잡아야 하나요? 상온의 순수한 물은 약 1000 kg/m³이고, 수은은 약 13600 kg/m³입니다.
이 값은 게이지 압력인가요, 절대 압력인가요? 계산 결과는 액주가 만들어내는 압력 차이, 즉 게이지 압력입니다. 절대 압력을 구하려면 대기압(약 101325 Pa)을 더하면 됩니다.
