定义
毫米汞柱来源于托里拆利实验。
其原理是以汞柱所产生的静压力来平衡大气压力p,因而汞柱的高度就可以度量大气压力的大小
在实验室以及气象测定方面,通常用毫米汞柱(mmHg)作为大气压力的单位
除了用于大气压测量,该单位还用于高度真空工程(特别是在压力低至黏性消失的环境中)、血压量度、眼压量度等。
换算
根据液体压强和托里拆利实验,汞柱液面差产生的压强与大气压平衡时记录下汞柱高度。
根据压强计算方法:p=ρgh
ρ指汞的密度(单位kg/m3)
g指重力比值(单位N/kg)
h指汞柱液面竖直方向上的差(单位m)
而将h改为mm为单位就是mmHg的压强
而p的值就是以Pa为单位的压强
托里拆利当时测得液面差为760mm即当时大气压为760mmHg
标准大气压( 1.013X10^5 Pa)内可以这样换算:P=1.013X10^5 Pa=760mmHg 或100千帕=1千毫巴≈3/4米水银柱高,精确转换是1mmHg=20265/152≈133.32236842105 Pa。
且1毫米汞柱转换为水柱为L=10.34m/760=0.013605m
同时毫米汞柱与托(Torr)等价,并且均不是国际单位制单位成员,帕斯卡则为压强的国际单位。
汞柱,即水银柱。
直接用水银柱高度的毫米数表示压强、压力值的单位。
但不是国际单位制单位,常用的有厘米汞柱(cmHg)和毫米汞柱(mmHg)。
用于大气压测量,该单位还用于高度真空工程(特别是在压力低至黏性消失的环境中)、血压量度、眼压量度等。
大气压强与汞柱关系:
地面上标准大气压约等于760毫米高水银柱产生的压强。由于测量地区等条件的影响,所测数值不同。
根据液体压强的公式p=ρgh,水银的密度是13.6×10^3千克/立方米,因此76厘米高水银柱产生的标准大气压强是:
p=13.6×10^3千克/立方米×9.8牛顿/千克×0.76米
≈1.013×10^5牛顿/平方米
=1.013×10^5帕斯卡
长度单位主要有:千米(Km)、米(m)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(um)、纳米(nm)等。常用的面积单位主要有:米2(m2)、分米2(dm2)、厘米2(cm2)、
毫米2(mm2)、等。
常用的体积单位主要有:米3(m3)、分米3(dm3)、厘米3(cm3)、
毫米3(mm3)、升(L)、毫升(mL)等。
在换算时,用科学记数法表示时幂指数与原数中“0”的个数相同,且当由大单位换算为小单位时,指数为正。
如:1千米=1000米=103米
初中学生对于米、分米、厘米、毫米等的关系还能正确换算,但是对于米2、分米2、厘米2、毫米2、米3、分米3、厘米3、毫米3、升、毫升等的换算就觉得有一定的困难,本人就此归纳了初中物理中常用的长度、面积、体积单位之间的2次方、3次方的换算关系如下:
(长度单位换算)
1米=10分米 1分米=10厘米 1厘米=10毫米
1毫米=103微米 1微米=103纳米
1米=10分米=102厘米=103毫米=106微米=109纳米
面积单位换算(2次方)
初中学生在单位换算时,长度单位的换算如1米=10分米=102厘米=103毫米=106微米=109纳米只要掌握,对于1米2=102分米2=104厘米2=106毫米2 =1012微米2 =1018纳米2在换算时,就化难为易了。
如:1米2=102分米2 1分米2=102厘米2 1厘米2=102毫米2
1毫米2 =106微米21微米2 =106纳米2
在换算时分别对1米=10分米=102厘米=103毫米=106微米=109纳米平方:
(1米)2 =(101分米)2 =(102厘米)2 =(103毫米)2 =(106微米)2
=(109纳米)2
12米2 =101×2分米2 =102×2厘米2 =103×2毫米2 =106×2微米2 =109×2纳米2
1米2=102分米2=104厘米2=106毫米2 =1012微米2 =1018纳米2
例如:2.7×105m2=_____________mm2
1 m =103 mm 分别平方(1m)2 =(103mm)2=1m2 =103×2mm2=106mm2
1m2=106mm2, 则2.7×105m2=2.7×105×1m2=2.7×105×106mm2=2.7×105+6 mm2 =2.7×1011 mm2
(长度单位换算)
1米=101分米=102厘米=103毫米=106微米=109纳米
体积单位换算(3次方)
初中学生在单位换算时,长度单位的换算如1米=10分米=102厘米=103毫米=106微米=109纳米只要掌握,对于1米3=103分米3=106厘米3=109毫米3 =1018微米3 =1027纳米3在换算时,就化难为易了。
1米3=103分米3 1分米3=103厘米31厘米3=103毫米3
1毫米3 =109微米3 1微米3 =109纳米3
分别对1米=10分米=102厘米=103毫米=106微米=109纳米3次方:
(1米)3 =(10分米)3 =(102厘米)3 =(103毫米)3 =(106微米)3
=(109纳米)3
13米3 =101×3分米3 =102×3厘米3 =103×3毫米3 =106×3微米3 =109×3纳米3
1米3=103分米3=106厘米3=109毫米3 =1018微米3 =1027纳米3
例如:6.5×104m3=_____________mm3
1 m =103 mm 分别3次方(1m)3 =(103mm)3=1m3 =103×3mm3=109mm3
1m3=109mm3,
则6.5×104m3=6.5×104×1m3=6.5×104×109mm3=6.5×104+9 mm3
=6.5×1013 mm3
(长度单位换算)
1毫米=103微米=106纳米
面积单位换算(2次方)
(1微米)2=(103纳米)2
12微米2=103×2纳米2
1微米2=106纳米2
体积单位换算(3次方)
(1微米)3=(103纳米)3
1微米3=109纳米3
体积单位换算(3次方)
1升=103毫升=10-3米3
1升= 1分米3=103厘米3
1毫升=1厘米3=10-3分米3=10-6米3
当由小单位换算为大单位时,指数为负。
(长度单位换算)
1米=10-3千米1分米 =10-1米1厘米 =10-2米 1毫米=10-3米
1微米=10-6米1纳米=10-9米
1米=100米 =101分米 =102厘米 =103毫米 =106微米=109纳米
1纳米=106-9微米=103-9毫米=102-9厘米=101-9分米=100-9米
1纳米=10-3微米=10-6毫米=10-7厘米=10-8分米=10-9米
当小单位化为大单位时,用大单位的幂指数减小单位的幂指数所得的值为大单位的幂指数。
如: (1)5.3nm = m
因为1nm=100nm =10-9m所以1nm=100-9m=10-9m
则5.3nm =5.3×10-9m
又如:(2)5.3×105nm = cm
因为1nm=100nm =10-7cm所以1nm=100-7cm=10-7cm
则5.3×105nm = 5.3×105-7cm = 5.3×10-2cm
(3)7.9×106nm=________ dm
因为:101分米=109纳米,1纳米 =101-9=10-8分米
所以:7.9×106nm=7.9×106×10-8分米=7.9×106+(-8)分米=7.9×106-8分米
=7.9×10-2分米
(长度单位换算)
1米=100米 =101分米 =102厘米 =103毫米 =106微米=109纳米
1纳米=100纳米=106-9微米 =103-9毫米=102-9 厘米=101-9分米=100-9米
1纳米=10-3微米 =10-6毫米=10-7 厘米=10-8分米=10-9米
小单位化大单位时,用对应的大单位的幂指数减去小单位的幂指数,所得的幂指数作为结果的幂指数,如:
104微米=107纳米 则:1纳米=104-7微米=10-3
1厘米=100厘米=107纳米则:1纳米=100-7厘米=10-7厘米
(长度单位换算)
1米=101分米=102厘米=103毫米=106微米=109纳米
1纳米=10-3微米=10-6毫米=10-7厘米=10-8分米=10-9米
面积单位换算(2次方)
1米2=100米2=102分米2=104厘米2=106毫米2 =1012微米2 =1018纳米2
(1纳米)2 =(10-3微米)2 =(10-6毫米)2 =(10-7厘米)2 =(10-8分米)2 =(10-9米)2
1纳米2 =10-6微米2 =10-12毫米2 =10-14厘米2 =10-16分米2 =10-18米2
如:(1)3.9×106nm2=________ dm2
因为:1纳米2 =10-16分米2
所以:3.9×106nm2=3.9×106×10-16 dm2 =3.9×106+(-16)dm2 =3.9×106-16 dm2
=3.9×10-10 dm2
(长度单位换算)
1米=101分米=102厘米=103毫米=106微米=109纳米
体积单位换算(3次方)
1米3=103分米3=106厘米3=109毫米3 =1018微米3 =1027纳米3
(1纳米)3 =(10-3微米)3 =(10-6毫米)3 =(10-7厘米)3 =(10-8分米)3
=(10-9米)3
1纳米3 =10-9微米3 =10-18毫米3 =10-21厘米3 =10-24分米3 =10-27米3
因此,在单位换算时,只要数一下要换算的两单位之间的“0”的个数,把它作为指数,且由大单位换算到小单位时,指数为正,有小单位换算到大单位时,指数为负。这种换算方法需要熟练的知道相邻两单位之间的换算关系:
如:(1)7.9×106nm3=________ dm3
因为:103分米3=1027纳米3,1纳米3 =103-27=10-24分米3
所以:7.9×106nm=7.9×106×10-24分米=7.9×106+(-24)分米=7.9×106-24分米
=7.9×10-18分米
760毫米汞柱=1013.3百帕=10米水柱。
厘米水柱与毫米汞柱可以相互换算,换算公式如下:
1 mmHg = 1.36 cmH2O。
1 cmH2O = 0.735 mmHg。
当怀疑测压结果不准确时,我们可以分别用以上两种方法进行测压,然后应用上述换算公式进行验证。
汞和水为液体,液体压强计算公式:
p=ρgh1标准大气压支持760毫米汞柱,所以p汞=p水ρ汞gh汞=ρ水gh水求h水h水=ρ汞gh汞/ρ水g=1.013×10^5Pa/9.8N/kg×1.0×10^3kg/m^3=10.337m(水)1atm(标准大气压)=76cmHg=10.337m=1033.7cm(水)。
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