Che cos’è la pressione assoluta?

In ingegneria, la pressione assoluta è la pressione di un sistema rispetto alla pressione di un vuoto assoluto. In termini più pratici, è spesso espresso come la somma della pressione dell’atmosfera e della pressione relativa di un fluido. È necessario nei calcoli ingegneristici come la legge dei gas ideali.
L’espressione più comune di pressione assoluta la definisce come la somma della pressione relativa, o misurata, di un sistema e della pressione atmosferica. L’espressione assume la forma Pabsolute = Pgauge + Patmospheric. La pressione atmosferica è definita come la pressione dell’aria circostante in corrispondenza o in prossimità della superficie della Terra. Questa pressione non è un valore fisso o costante e può variare con la temperatura o l’elevazione.

La pressione relativa rappresenta la pressione del sistema misurata da un dispositivo di misurazione della pressione. Questi dispositivi, o manometri, possono essere classificati in base al modo in cui misurano la pressione. I tipi più comuni sono i misuratori ad elementi elastici, i misuratori a colonna di liquido e i misuratori elettrici. Se non diversamente indicato dal produttore, la maggior parte dei manometri non include la pressione dell’atmosfera nelle loro letture.

In un tipico ambiente di impianto chimico, la pressione assoluta e la pressione relativa non rappresentano la stessa cosa e devono essere utilizzate notazioni diverse per tenerle separate. Un metodo comune per farlo è aggiungere la lettera a dopo l’unità di pressione per indicare la pressione assoluta e la lettera g dopo l’unità di pressione per indicare la pressione relativa. Ad esempio, una pressione assoluta di 100 psi diventerebbe 100 psia. Allo stesso modo, una pressione relativa di 5 kPa sarebbe 5 kPag. Il National Institute of Standards and Technology degli Stati Uniti, tuttavia, preferisce che la lettera di chiarimento non sia applicata all’unità ma alla lettera P. Ad esempio, Pg = 25 kPa sarebbe preferibile a P = 25 kPag.

Questa misurazione della pressione è più comunemente usata nei calcoli ingegneristici come la legge dei gas ideali. Quando si eseguono tali equazioni, gli ingegneri devono utilizzare la pressione corretta per evitare errori costosi o operazioni pericolose. La differenza di pressione assoluta e relativa è molto più evidente a pressioni in cui la pressione atmosferica è dello stesso ordine di grandezza della pressione relativa.

L’errore nel trascurare la componente atmosferica della pressione assoluta può essere dimostrato esaminando un cilindro chiuso di un gas ideale con una temperatura di 77° Fahrenheit (25° Celsius) e un volume di 1.0 m3. Se il manometro sulla bombola indica 100 kPa e la pressione dell’atmosfera non viene considerata, il numero calcolato di moli di gas nella bombola è di circa 40.34. Se anche la pressione dell’atmosfera è 100 kPa, allora la pressione assoluta è effettivamente 200 kPa e il numero corretto di moli è 80.68. Il numero effettivo di moli è il doppio rispetto al calcolo originale, a dimostrazione dell’importanza di utilizzare la pressione corretta.