一文看懂压力：绝对压力、表压与真空度，100米高处的压力是多少？

一文看懂压力：绝对压力、表压与真空度，100米高处的压力是多少？

在工程和物理学中，压力是一个基本且重要的概念。从日常生活中的气压计到工业生产中的各种压力设备，压力的测量和应用无处不在。本文将为您详细解析绝对压力、表压、真空度等基本概念，并通过一个具体案例——计算100米高处的压力，帮助您更好地理解这些概念及其实际应用。

一、各种压力概念

绝对压力是指直接作用于容器或物体表面的压力，即物体承受的实际压力，其零点为绝对真空。

相对压力是相对于大气压，以当地当时的大气压力为基准参考点，测量所得到的压力值。当测量得到的压力高于大气压时，相对压力为正值，称为正压。当测量得到的压力低于大气压时，相对压力为负值，称为负压。

表压是实际用压力表测量所得到的压力。日常所用的压力表，大多测量的都是相对压力。若以大气压作为参考压力，那么测量所得的压力高于或低于大气压的部分都称为表压。

真空度是负压的一种特殊表达，它特指当压力低于大气压时，低于大气压的那部分压力数值。真空度用以表达真空状态下的气体稀薄程度，常被用于衡量真空系统的 “真空程度”。

真空度通常使用真空表测量，读出来的是系统压力低于大气压的数值。也可以用带有负压部分的压力表测量，读出来的就是压力的负值。

二、压力换算

在我国，标准大气压力被规定为在纬度 45° 的海平面上，当温度为 0℃时，760 毫米高水银柱所产生的压强，其数值为 101325 帕斯卡（Pa），记作atm。

实际应用中，标准大气压也常记作为101.325 千帕（kPa）、1013.25百帕（hPa）或1013.25 巴（bar）,近似为100kPa或760mm汞柱高，或10m水柱高。

实际上，标准大气压是一个典型的压力数值，通过满足工程需求的近似换算，可以将大多数常用的压力单位串起来，方便地理解它们之间的换算关系。

请记住下面这一条，基本上可以解决工程上多数的压力换算问题：

1标准大气压(atm)，约等于1巴（bar），1公斤（kgf/cm2），10米水柱（mH2O）也就是通常所说的水泵10米扬程，0.1兆帕（MPa）,100千帕（kPa）。

三、100米高处的压力

100米高处的压力是多少？我们可以先考虑水在100米高度的静水压力是多少，再依此换算为其它压力单位。

在暖通空调等工程应用中，通常用压力表所测得的表压，都是以大气压为起点的相对压力。

在此情况下，水在地面0米高度处的静水压力就是0，而在100米高度的静水压力就是100米水柱高（mH2O）。

其含义是，如果用水泵将水从地面打到100米高处，就需要水泵至少具有100米的扬程，才能够将水打到这个高度。

依照前面的换算关系，我们就可以近似换算为其它压力单位：

100米水泵扬程（mH2O），约等于10公斤（kgf/cm2），1兆帕（MPa），1000千帕（kPa）。

四、空调水100米的压力

对于空调水系统，以上100米高处的压力，只是水泵未驱动水循环而处于静止状态下的静水压力，那么水泵运行时呢？

通常，空调水系统的循环泵设在底部，假设系统高度100米，系统定压点设在水泵吸入口处。

定压点处的压力至少100米水柱以上，这样就保证了系统静止未运行时，整个系统的静水压力保持100米以上，系统的最高点处才能处于满水状态。

水泵运行时，水泵扬程分为吸水和压水两部分：

从定压点到水泵吸入口为吸水段，压力低于定压点并逐渐降低，直至水泵吸入口达到最低。从水泵出口正向循环到定压点为压水段，压力高于定压点并逐渐降低，直至降到定压点的那个定压值。

系统100米高处那个点，通常处于水泵的正压段，其压力值除静水压力外，还要加上水泵的扬程，扣除水泵到这点沿途所消耗的阻力值。

这里需要区分一下循环泵和补水泵，二者的扬程区别很大。

在闭式的空调水系统中，保持系统定压满水的是补水泵，100米高的系统需要补水泵至少100米以上的扬程。而循环泵只是驱动水循环，只需要克服设备和管道的循环阻力，因此通常只需要三、四十米的扬程即可。