壓力

壓力 (Pressure)
臺中縣常春藤高級中學李品慧教師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

壓力（通常以 $$P$$ 來表示）是單位面積上所受的正向力。

定義（公式）：$$\displaystyle P=\frac{F}{A}$$

$$P$$ 為壓力、$$F$$ 為正向力、$$A$$ 為面積

壓力是一個純量，其 SI 制單位為帕 ($$Pa$$)。$$1~Pa=1~N/m^2$$

壓力可以傳遞至流體的各個部分和容器壁，它是熱力學的基本參數。

單位：

壓力的 SI 單位為帕 $$(Pa)$$，相當於每平方公尺一牛頓的力 ($$N/m^2$$ 或 $$kg/ms^2$$)，這個特殊的名字是 1971 年才被加上去的，過去 SI 制的壓力單位只簡單地表示為 $$N/m^2$$。

世界上有些地方使用非 SI 制的單位如每平方英吋 $$1$$ 磅的力 $$(psi)$$ 和巴 $$(bar)$$。壓力的 CGS 單位為微巴 $$(ba)$$，相當於每平方公分 $$1$$ 達因的力 $$(1~dyne/cm^2)$$。壓力有時可表示為每平方公分 $$1$$ 克的力 $$(grams \text{-} force/cm^2)$$ 或每平方公分 $$1$$ 公斤的力 $$(kg/cm^2)$$，有時省略 $$force$$，然而 SI 制不可使用 $$kg$$、$$g$$、$$kg\text{-}force$$ 或 $$g\text{-}force$$。

氣象學家喜歡用百帕 $$(hPa)$$ 作為氣壓的單位，它相當於舊單位毫巴 $$(mbar)$$。其他領域則較常使用千帕 $$(kPa)$$，而不用百帕。美國仍然使用英吋水銀柱 $$(inHg)$$。海洋學家喜歡用分巴 $$(dbar)$$ 量測海底水壓，因為每增一公尺水深，壓力約增一分巴。帶水肺的潛水者常使用以下的經驗法則：水深增加十公尺，壓力約增一大氣壓。

標準大氣壓 $$(atm)$$ 是一個常數，大約為海平面上的平均大氣壓，其定義如下：

$$1$$ 標準大氣壓 $$=$$ $$101325$$ 帕 $$(Pa)$$ $$=$$ $$101.325$$ 千帕 $$(kPa)$$ $$=$$ $$1013.25$$ 百帕 $$(hPa)$$

壓力計中常以液柱的高度來量度壓力，因此壓力也可用某特定液體的深度來表示（如水深多少英吋），最常用的為水銀 (Hg) 和水，水無毒性且易觀測，而水銀的密度高，用較短的深度即可量測給定的壓力。

高度 $$h$$，密度 $$\rho$$ 的液柱所產生的壓力可由靜止流體壓力方程式 $$p=\rho gh$$ 得出，流體密度與當地的重力隨著地點而改變，因此液柱高度並不能精確地定義壓力的數值。當我們使用公厘水銀柱或英吋水銀柱時，並非指實際的水銀柱，而是 SI 制裡明確定義的單位，至於水柱則需量測當時實際水的密度。這些壓力計的單位在其他領域也常被使用，血壓常以公厘水銀柱來表示，肺壓常以公分水柱來表示。

參考資料
http://en.wikipedia.org/wiki/Pressure