Tutor‘s tip
แรงดัน
- ครูสมศรี
- 21.06.2566
- 178
แรงดัน Pressure
ความดัน (อังกฤษ: pressure; สัญลักษณ์คือ p) เป็นปริมาณชนิดหนึ่งในทางฟิสิกส์ หมายถึง แรงที่กระทำตั้งฉากซึ่งทำโดยของแข็ง ของเหลว หรือแก๊ส ต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ของสารใด ๆ (ของแข็ง ของเหลว หรือแก๊ส) ความดันเป็นปริมาณสเกลาร์ ซึ่งเป็นปริมาณที่มีแต่ขนาดไม่มีทิศทาง จากความหมายของความดันข้างต้นสามารถเขียนเป็นสูตรคณิตศาสตร์ (โดยทั่วไป) ได้ดังนี้
หรือ 
กำหนดให้
- p คือ ความดัน (Pressure)
- F คือ แรงที่กระทำตั้งฉากกับพื้นผิวนั้น ๆ (Normal Force)
- A คือ พื้นที่ (Area) — หรืออาจใช้ S (Surface; พื้นผิว)
เนื่องจาก F มีหน่วยเป็น "นิวตัน" (N) และ A มีหน่วยเป็น "ตารางเมตร" (m2) ความดันจึงมีหน่วยเป็น "นิวตันต่อตารางเมตร" (N/m2; เขียนในรูปหน่วยฐานว่า kg·m−1·s−2) ในปี ค.ศ. 1971 (พ.ศ. 2514) มีการคิดค้นหน่วยของความดันขึ้นใหม่[1] เรียกว่า ปาสกาล (pascal, Pa) และกำหนดให้หน่วยชนิดนี้เป็นหน่วยเอสไอสำหรับความดัน โดยให้ 1 ปาสกาลมีค่าเท่ากับ 1 นิวตันต่อตารางเมตร (หรือ แรง 1 นิวตัน กระทำตั้งฉากกับพื้นที่ขนาด 1 ตารางเมตร) เพื่อให้เห็นภาพ ความดัน 1 ปาสกาลจะมีค่าประมาณ แรงกดของธนบัตรหนึ่งดอลลาร์ที่วางอยู่เฉย ๆ บนโต๊ะราบ ซึ่งนับว่าเป็นขนาดที่เล็กมาก ดังนั้นในชีวิตประจำวัน ความดันทั้งหลายมักมีค่าตั้งแต่ "กิโลปาสกาล" (kPa) ขึ้นไป โดยที่ 1 kPa = 1000 Pa
หน่วยของความดันนอกจากปาสคาลแล้ว ยังมีหน่วยชนิดอื่น ๆ เช่น บาร์, บรรยากาศ (atm), เอที,ทอร์, ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (psi) เป็นต้น ขึ้นอยู่กับการใช้ในแต่ละสถานการณ์ ค่าเปรียบเทียบของหน่วยแต่ละชนิดแสดงในตาราง
| ปาสกาล (Pa) | บาร์ (bar) | บรรยากาศเทคนิค (at) | บรรยากาศมาตรฐาน (atm) | ทอร์ (Torr) | ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (psi) | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ≡ 1 N/m2 | ≡ 106 dyn/cm2 | ≡ 1 kp/cm2 | ≡ p0 | ≡ 1 mmHg | ≡ 1 lbF/in2 | |
| 1 Pa | = 1 | = 10−5 | ≈ 1.0197×10−5 | ≈ 9.8692×10−6 | ≈ 7.5006×10−3 | ≈ 1.450377×10−4 |
| 1 bar | = 105 | = 1 | ≈ 1.0197 | ≈ 0.98692 | ≈ 750.06 | ≈ 14.50377 |
| 1 at | = 0.980665 ×105 | = 0.980665 | = 1 | ≈ 0.9678411 | ≈ 735.5592 | ≈ 14.22334 |
| 1 atm | = 1.01325 ×105 | = 1.01325 | ≈ 1.0332 | = 1 | ≡ 760 | ≈ 14.69595 |
| 1 Torr | ≈ 133.3224 | ≈ 1.333224×10−3 | ≈ 1.359551×10−3 | ≈ 1.315789×10−3 | = 1 | ≈ 1.933678×10−2 |
| 1 psi | ≈ 6.8948×103 | ≈ 6.8948×10−2 | ≈ 7.03069×10−2 | ≈ 6.8046×10−2 | ≈ 51.71493 | = 1 |