Миллиметр ртутного столба — манометрическая единица давления , ранее определяемая как дополнительное давление, создаваемое столбом ртути высотой в один миллиметр , а в настоящее время определяемая как точно133,322 387 415 паскалей [1] или ровно133,322 паскаля. [2] Обозначается мм рт. ст. [3] или мм рт. ст . [4] [2]
Хотя миллиметр ртутного столба не является единицей СИ , в некоторых областях его все же часто можно встретить; например, он до сих пор широко используется в медицине , о чем свидетельствует, например, медицинская литература , индексируемая в PubMed . [5] Например, американские и европейские рекомендации по гипертонии , в которых для измерения артериального давления используются миллиметры ртутного столба , [6] отражают тот факт (общие базовые знания среди специалистов здравоохранения), что это обычная единица артериального давления в клинической практике. лекарство.
Один миллиметр ртутного столба равен примерно 1 торр , что составляет1/760стандартного атмосферного давления (101 325/760 ≈ 133,322 368 паскалей ). Хотя эти две единицы не равны, относительная разница (менее 0,000,015 % ) незначительна для большинства практических применений.
На протяжении большей части человеческой истории давление газов, таких как воздух , игнорировалось, отрицалось или считалось само собой разумеющимся, но уже в VI веке до нашей эры греческий философ Анаксимен Милетский утверждал, что все вещи состоят из воздуха, который просто изменяется при изменении уровни давления. Он мог наблюдать, как вода испаряется, превращаясь в газ, и чувствовал, что это применимо даже к твердой материи. Более конденсированный воздух делал объекты более холодными и тяжелыми, а расширенный воздух делал объекты более легкими и горячими. Это было похоже на то, как газы становятся менее плотными, когда теплее, и более плотными, когда холоднее.
В 17 веке Евангелиста Торричелли проводил эксперименты с ртутью, которые позволили ему измерить присутствие воздуха. Он погружал стеклянную трубку, закрытую с одного конца, в чашу с ртутью и вынимал из нее закрытый конец, оставляя открытый конец погруженным. Вес ртути потянет его вниз, оставив на дальнем конце частичный вакуум. Это подтвердило его веру в то, что воздух/газ имеет массу, создавая давление на окружающие его объекты. Раньше более популярным выводом, даже у Галилея , было то, что воздух невесом и именно вакуум создает силу, как в сифоне. Это открытие помогло Торричелли прийти к выводу:
Мы живем на дне океана элемента воздуха, который, как известно из бесспорных экспериментов, имеет вес.
Этот тест, известный как эксперимент Торричелли , был, по сути, первым документально подтвержденным манометром.
Блез Паскаль пошел дальше, попросив своего зятя провести эксперимент на разных высотах на горе и действительно обнаружив, что чем глубже в океане атмосферы, тем выше давление.
Ртутные манометры были первыми точными манометрами. Сегодня они используются реже из-за токсичности ртути , чувствительности ртутного столба к температуре и местной силе тяжести, а также большего удобства других приборов. Они отобразили разницу давлений между двумя жидкостями как вертикальную разницу между уровнями ртути в двух соединенных резервуарах.
Фактические показания ртутного столба можно преобразовать в более фундаментальные единицы давления, умножив разницу высот между двумя уровнями ртути на плотность ртути и местное гравитационное ускорение. Поскольку удельный вес ртути зависит от температуры и поверхностной силы тяжести , которые различаются в зависимости от местных условий, были приняты конкретные стандартные значения для этих двух параметров. Это привело к определению «миллиметра ртутного столба» как давления, оказываемого на основание столба ртути высотой 1 миллиметр с точной плотностью 13 595,1 кг/м 3 , когда ускорение свободного падения равно точно 9,806 · 65 м/с 2 . [ нужна цитата ]
Плотность 13 595,1 кг/м 3 , выбранная для этого определения, представляет собой приблизительную плотность ртути при 0 °C (32 °F), а 9,806 65 м/с 2 — стандартную плотность . Использование фактического столба ртути для измерения давления обычно требует поправки на плотность ртути при фактической температуре и иногда значительных изменений силы тяжести в зависимости от местоположения и может быть дополнительно скорректировано с учетом плотности измеряемого воздуха, воды. или другая жидкость. [7]
Каждый миллиметр ртутного столба можно разделить на 1000 микрометров ртутного столба, обозначаемых мкм рт. ст . или просто микронами . [8]
Точность современных датчиков зачастую недостаточна, чтобы показать разницу между торром и миллиметром ртутного столба. Разница между этими двумя единицами составляет примерно одну семимиллионную или 0,000015 % . [9] По тому же коэффициенту миллиторр немного меньше микрометра ртутного столба.
В медицине давление до сих пор обычно измеряют в миллиметрах ртутного столба. Эти измерения обычно приводятся относительно текущего атмосферного давления: например, артериальное давление 120 мм рт. ст., когда текущее атмосферное давление составляет 760 мм рт. ст., означает 880 мм рт. ст. относительно идеального вакуума.
К рутинным измерениям давления в медицине относятся:
В физиологии для измерения сил Старлинга используются манометрические единицы .