Physikalische Atmosphäre

Physikalische Einheit
Einheitenname	Physikalische Atmosphäre
Einheitenzeichen	$\mathrm {atm}$
Physikalische Größe	Druck
Formelzeichen	$p,p_{\mathrm {amb} }$
Dimension	${\mathsf {M\;L^{-1}\;T^{-2}}}$
InSI-Einheiten	$\mathrm {1\,atm=101\,325\;{\frac {kg}{m\,s^{2}}}}$$\quad =\mathrm {101{,}325\;kPa}$
Siehe auch:Pascal,Technische Atmosphäre

Diephysikalische Atmosphäreist eine nichtSI-konformeEinheitdesDrucks.Seit dem 1. Januar 1978 ist sie in Deutschland keinegesetzliche Einheitmehr. Das Einheitenzeichen istatm.

Die Einheit ist historisch so festgelegt worden, dass der Druck von 1 atm so groß ist wie der mittlere inHöhe des MeeresspiegelsherrschendeLuftdruck.Dieser wird durch dieGewichtskraftderErdatmosphäreverursacht.

Der Druck der physikalischen Atmosphäre gehört zu denStandardbedingungen,die bei vielerlei Prozessen und Messwerten zugrunde gelegt wird.

Von der physikalischen Atmosphäre zu unterscheiden ist dietechnische Atmosphäre(at), eine ebenfalls veraltete Druckeinheit.

Etymologie

Das WortAtmosphäreleitet sich vonaltgriechischἀτμόςatmós,deutsch‚Dampf‘,‚Dunst‘, ‚Hauch‘ undσφαῖραsphaira,deutsch‚Kugel‘(latinisiertsphära) her. Es bezeichnet im vorliegenden Zusammenhang die gasförmige Hülle über derErdoberfläche.Die Druckeinheit orientiert sich an der Größe des normalen Drucks, der von dieser Hülle ausgeübt wird.

Definition

Der Standard-Atmosphärendruck wurde 1954 als Maßeinheit definiert zu 101 325 N/m².Diese Einheit erhielt den Namen „Standardatmosphäre “oder „physikalische Atmosphäre “. Ihre Größe ergibt sich in den aktuellen gesetzlichen Druckeinheiten zu

$1\,\mathrm {atm} =101\,325\,\mathrm {Pa} =1{,}013\,25\,\mathrm {bar}$

Umgekehrt ist

$1\,\mathrm {Pa} \approx 9{,}869\,2\cdot 10^{-6}\,\mathrm {atm}$

Zuvor galt als Standard ein Atmosphärendruck von 760Torr,d. h. der Druck, der in einemQuecksilberbarometereine Quecksilbersäule der Höhe$h=760\;\mathrm {mm}$hält. Da der Druck über$p=\rho \cdot g\cdot h$auch von der lokalenFallbeschleunigung$g$und derDichte$\rho$desQuecksilbersabhängt, war diese Definition vom Messort und der Temperatur abhängig.

Mit der Definition von 1954 über die Einheiten desmetrischen Systemswurde die physikalische Atmosphäre unabhängig von Temperatur, Ort und Wetterlage. Der Wert von 101 325Paergab sich unter Verwendung von:

$\rho =\mathrm {13{,}595\,1\,{\frac {g}{cm^{3}}}} \$(Dichte von Quecksilber bei 0 °C)

$g=9{,}806\,65\,\mathrm {\frac {m}{s^{2}}} \$(Normfallbeschleunigung)

Dadurch erhielt zugleich die (heute ebenfalls nicht mehr gesetzliche) Einheit Torr eine Definition über das metrische System:

$\mathrm {1\,Torr={\frac {1\,\mathrm {atm} }{760}}=133{,}322\ldots \,Pa}$

Neben der physikalischen Atmosphäre war als fast gleich große Druckeinheit dietechnische Atmosphäredefiniert mit glattem Umrechnungsfaktor zur KrafteinheitKilopond(kp) destechnischen Maßsystems

1 at = 1 kp/cm²= 98 066,5 Pa.

Als ebenfalls fast gleich große Druckeinheit ist dasBardefiniert mit glattem Zehnerpotenz-Umrechnungsfaktor zur KrafteinheitNewtondesSI-Systems

1 bar = 10⁵N/m²= 10⁵Pa.