Druck – Berechnung und Messung

Im Allgemeinen wird der Druck (p) durch den Betrag einer auf einer Fläche (A) normal stehenden Kraft (F) pro Flächeninhalt definiert. Der Druck wird durch die Einheit Pascal (Pa) angegeben. Weiterhin ist die Angabe des Druckes in Newton pro Quadratmeter (N/m²) oder Bar (bar) üblich. Hierbei gilt: 1Pa = 1N/m² 1bar = 100 000Pa

Der Gasdruck

Bei Gasen wird speziell der Gasdruck verwendet. Die Summe aller Kräfte, die durch ein Gas oder Gasgemisch auf eine Gefäßwand wirken, definiert den Gasdruck. Ein ideales Gas kann durch die thermische Zustandsgleichung berechnet werden. p*V = n*R*T

Luftdruck-, Umgebungs- und Unterdruck

Hierbei steht p für den Druck, V für das Volumen, n für die Stoffmenge, R für die universelle Gaskonstante und T für die Temperatur. Der Luftdruck stellt ein Beispiel für den Gasdruck dar. Zur Messung des Drucks wird entweder der relative oder der absolute Druck gemessen. Der relative Druck bezieht sich auf den Druck zwischen zwei Behältern. D.h. es wird der Druckunterschied gemessen. Misst man den Druck in einem Gefäß in Bezug auf den Umgebungsdruck, so wird ein relativer Druck gemessen. Dieser wird als Überdruck bezeichnet, wenn er über dem Bezugsdruck liegt und als Unterdruck, wenn er unter dem Bezugsdruck liegt. Der absolute Druck bezieht sich auf das Vakuum, wo er Null ist. Ab dem Vakuum nimmt er kontinuierlich zu.

Messung des Drucks

Geräte zur Druckmessung werden Manometer bezeichnet und ermitteln den Druck durch unterschiedliche Messprinzipien. Der Reifendruck wird oft durch ein einfaches Rohrfedermanometer gemessen, welches auf einem eingerollten Schlauch, der unter Druck aufgerollt wird, beruht. Das Staurohr oder die Venturidüse werden zur Messung von Drücken in fliessenden Medien genutzt und beruhen auf dem Bernoulli-Prinzip. Statische Drücke werden meist durch eine Differenzmessung ermittelt. Hier wird der Druck mit einem Referenzdruck, zum Beispiel Vakuum, verglichen. Der Blutdruck wird indirekt gemessen, indem akustische Signale, welche durch das Entspannen komprimierten Adern entstehen, registriert werden.