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輸入計算

數學公式

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結果

壓力差
13,341.6
帕斯卡(Pa)
壓力(kPa) 13.3416 kPa
壓力(bar) 0.133416 bar
壓力(mmHg) 100.07 mmHg
壓力(psi) 1.935 psi

什麼是液柱壓力計計算器?

液柱壓力計(Manometer)是一種結構簡單的量測儀器,它透過液柱本身的重量來平衡待測壓力,藉此判讀壓力大小。本計算器採用流體靜力學關係式 \(P = \rho \cdot g \cdot h\),將流體液柱的高度換算成壓力差。這是一項通用的物理工具──在任何地方都適用,不受國家或地區的特定規範限制。

U形管壓力計,顯示兩個液面及標註為 h 的高度差
U形管壓力計透過液柱的高度差來測量壓力。

使用方法

請輸入三個數值:流體密度 \(\rho\),單位為每立方公尺公斤(水約 1000,水銀約 13600);重力加速度 \(g\)(地球約 9.81 m/s²);以及液柱高度 \(h\),單位為公尺。計算器會回傳以帕斯卡(Pa)表示的壓力差,並同步換算成千帕(kPa)、巴(bar)、毫米汞柱(mmHg)與磅力每平方英寸(psi)。

公式說明

靜止流體柱所產生的壓力,只取決於液柱的垂直高度,與容器形狀或截面積無關。密度(\(\rho\))代表單位體積流體的重量,重力(\(g\))決定該質量被向下拉的強度,高度(\(h\))則是兩個流體液面之間的垂直高度差。三者相乘即可得到以帕斯卡為單位的錶壓:$$P = \rho g h$$

圖示表明壓力等於流體密度乘以重力乘以液柱高度
壓力取決於流體密度(\(\rho\))、重力(\(g\))和液柱高度(\(h\))。

實例演算

一支水銀壓力計(\(\rho = 13600 \text{ kg/m}^3\))在地球上(\(g = 9.81 \text{ m/s}^2\))顯示 0.1 m 的高度差:
$$P = 13600 \times 9.81 \times 0.1 = 13341.6 \text{ Pa} \approx 13.34 \text{ kPa} \approx 100.07 \text{ mmHg}$$

常見問題

為什麼形狀不影響結果?流體靜壓只與垂直深度有關,因此管徑粗細與形狀都不會造成影響。

水的密度該用多少?常溫下的純水約為 \(1000 \text{ kg/m}^3\);水銀則約為 \(13600 \text{ kg/m}^3\)。

算出來的是錶壓還是絕對壓力?結果為液柱所產生的壓力差(即錶壓);若要換算成絕對壓力,請再加上大氣壓力(約 101325 Pa)。

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