Pressió absoluta respecte a pressió relativa: fórmula, exemples i guia de conversió

Aportacions clau

• La pressió relativa es mesura respecte a la pressió atmosfèrica actual; la pressió absoluta es mesura respecte a un buit perfecte.
• Pressió absoluta = pressió relativa + pressió atmosfèrica.
• Al nivell del mar, la pressió atmosfèrica ≈ 101,3 kPa ≈ 1,013 bar ≈ 14,7 psi ≈ 760 mmHg.
• La majoria de manòmetres mecànics indiquen pressió relativa; els manòmetres de buit i els transmissors de pressió absoluta indiquen pressió absoluta.
• En projectes internacionals, sempre confirmeu si una «psi», «bar», «kPa» o «MPa» especificada fa referència a pressió relativa o absoluta.

Pressió absoluta i pressió relativa en la mateixa escala: la pressió relativa es llegeix des de la pressió atmosfèrica, mentre que la pressió absoluta es llegeix des d’un buit perfecte.

Introducció

La pressió absoluta i la pressió relativa són dues maneres diferents d’expressar la mateixa magnitud física — i confondre-les té conseqüències reals. Els enginyers i compradors que treballen amb manòmetres, transmissors de pressió, instruments de buit o vàlvules tracten aquesta distinció cada dia.

Quan la referència és incorrecta:

• Una vàlvula pot tenir una classificació de pressió equivocada.
• Es pot seleccionar un transmissor amb un interval incorrecte.
• Un sistema de buit es pot dissenyar respecte d’un datum equivocat.

Aquesta guia explica la diferència entre pressió absoluta i pressió relativa, dona la fórmula de conversió, resol exemples concrets, proporciona una taula de conversió d’unitats i mostra com aquesta distinció afecta la selecció de vàlvules i instruments.

1. Què és la pressió relativa?

La pressió relativa es mesura respecte a la pressió atmosfèrica actual. La lectura d’un manòmetre mecànic típic és una pressió relativa.

Exemple: un pneumàtic d’automòbil a 250 kPa mostra 250 kPa de pressió relativa, és a dir, 250 kPa més que la pressió atmosfèrica circumdant.

Aplicacions habituals de la pressió relativa:

• Pneumàtics d'automòbil
• Sistemes de canonades d’aigua
• Línies d’aire comprimit
• Sistemes hidràulics
• La majoria de manòmetres mecànics

Per defecte, un valor de pressió escrit sense sufix («a» o «g») normalment es considera pressió relativa:

250 kPa = 250 kPa relativa

250 kPag = 250 kPa relativa

psig = lliures per polzada quadrada relativa

2. Què és la pressió absoluta?

La pressió absoluta es mesura respecte a un buit perfecte. Expressa la pressió física real d’un gas o d’un líquid, i és el valor que cal utilitzar en:

• Sistemes de buit
• Processos químics i de destil·lació
• Sistemes criogènics
• Mesuraments de pressió d’alta precisió
• Transmissors de pressió absoluta

Exemple: si el manòmetre d’un pneumàtic d’automòbil indica 250 kPa i la pressió atmosfèrica local és d’aproximadament 101 kPa:

Pressió absoluta = Pressió relativa + Pressió atmosfèrica

Pressió absoluta = 250 kPa + 101 kPa = 351 kPa

Per tant, la pressió absoluta del pneumàtic és d’aproximadament 351 kPa absoluta, indicada com a 351 kPa(abs) o 351 kPa(a).

3. La fórmula que relaciona les dues

Pressió absoluta = Pressió relativa + Pressió atmosfèrica

Pressió relativa = Pressió absoluta − Pressió atmosfèrica

En condicions atmosfèriques normals:

Pressió atmosfèrica ≈ 101,3 kPa ≈ 1,013 bar ≈ 14,7 psi ≈ 760 mmHg

Taula 1. Exemples de conversió de pressió relativa a absoluta

4. Per què és important la pressió atmosfèrica

Al nivell del mar, la pressió atmosfèrica és aproximadament:

101,3 kPa = 1,013 bar = 14,7 psi = 760 mmHg

La pressió atmosfèrica disminueix amb l’altitud:

Taula 2. Pressió atmosfèrica aproximada en funció de l’altitud

Per això és més difícil respirar a gran altitud: la pressió absoluta d’oxigen és inferior. Per als instruments, les conseqüències pràctiques són:

• La lectura d’un transmissor de pressió relativa pot derivar amb el temps i l’altitud.
• Un transmissor de pressió absolut manté un zero estable al buit.
• La mesura del buit normalment s’expressa com a pressió absoluta.

5. Com llegir els manòmetres mecànics

La majoria de manòmetres mecànics mostren la pressió relativa. N’hi ha tres tipus habituals:

Els tres tipus habituals de manòmetres mecànics: positiu, compost i de buit pur.

5.1 Manòmetre de pressió positiva

Interval típic: 0–100 kPa / 0–1.000 kPa / 0–10 bar. L’agulla indica 0 a la pressió atmosfèrica. Aquest és el tipus més habitual per a bombes, canonades, sistemes d’aire comprimit i sistemes d’aigua.

5.2 Manòmetre combinat de pressió/buit

Interval típic: −101 kPa a 0 a 700 kPa, o −1 bar a 0 a 10 bar. El zero es troba al centre de l’escala i correspon a la pressió atmosfèrica. Aquests manòmetres mesuren el buit en un costat i la pressió positiva relativa en l’altre.

5.3 Manòmetre de buit pur

Interval típic: −101 kPa a 0 kPa. La pressió atmosfèrica es llegeix com a 0 kPa relativa; el buit complet es llegeix com a −101 kPa relativa, que equival a 0 kPa absoluta. Avui dia, el buit es mesura més sovint amb transmissors de pressió absoluta que amb manòmetres mecànics de buit purs.

6. Taula de conversió d’unitats de pressió

Diferents sectors industrials utilitzen diferents unitats de pressió. Conversió habituals:

1 Torr = 1 mmHg ≈ 133 Pa

1 mbar = 0,001 bar = 100 Pa

1 bar = 100 kPa = 0,1 MPa

1 bar ≈ 14,5 psi

1 MPa = 10 bar ≈ 145 psi

1 psi ≈ 6,895 kPa

Targeta de referència ràpida per a la conversió d’unitats de pressió.

Taula 3. Conversió ràpida de pressions

En molts mercats, la gent tracta 1 bar ≈ 1 kg/cm². Estrictament parlant, 1 kgf/cm² = 0,980665 bar, però l’aproximació és habitual en la pràctica d’enginyeria quotidiana.

7. Què signifiquen psig i psia?

En documents tècnics en anglès, veureu:

psig = lliures per polzada quadrada relativa

psia = lliures per polzada quadrada absoluta

Exemples, amb una pressió atmosfèrica de 14,7 psi:

100 psig = 100 + 14,7 = 114,7 psia

100 psia = 100 − 14,7 = 85,3 psig

psig respecte a psia: 100 psig = 114,7 psia amb una pressió atmosfèrica de 14,7 psi.

Això és rellevant en projectes internacionals. Si una especificació indica només «psi», sempre cal confirmar si es refereix a pressió relativa o absoluta.

8. Pressió relativa respecte a pressió absoluta en la selecció de vàlvules i instruments

En el cas de les vàlvules, les classificacions de pressió sovint s’indiquen com a pressió relativa, però no sempre. En el cas dels instruments, cal identificar clarament la referència utilitzada.

Taula 4. Referència de pressió típica segons el dispositiu

Quan es selecciona una vàlvula o un instrument, comproveu:

• El valor indicat és manomètric o absolut?
• Quina és la pressió atmosfèrica local?
• L’aplicació es troba per sobre o per sota de la pressió atmosfèrica?
• La sortida de l’instrument coincideix amb el sistema de control?
• Quina unitat s’utilitza: bar, kPa, MPa, psi, psig o psia?

9. Exemple pràctic: selecció de vàlvula i transmissor

Un client indica: pressió de funcionament 0,6 MPa, servei de destil·lació al buit, transmissor de pressió. Aquesta especificació és incompleta.

Si es vol dir 0,6 MPa en escala manomètrica:

Pressió absoluta = 0,6 MPa + 0,1013 MPa = 0,7013 MPa(a)

Si es vol dir 0,6 MPa en escala absoluta:

Pressió manomètrica = 0,6 MPa − 0,1013 MPa = 0,4987 MPa(g)

La diferència entre les dues lectures és d’aproximadament 0,2026 MPa, és a dir, uns 2 bar. En un servei de destil·lació al buit, això no és un error d’arrodoniment; suposaria seleccionar un abast de transmissor i una classe de vàlvula incorrectes.

10. Resum

• La pressió relativa utilitza la pressió atmosfèrica com a zero.
• La pressió absoluta utilitza el buit perfecte com a zero.
• Pressió absoluta = pressió relativa + pressió atmosfèrica.
• Al nivell del mar, la pressió atmosfèrica ≈ 101,3 kPa ≈ 1,013 bar ≈ 14,7 psi.
• La majoria de manòmetres mecànics indiquen la pressió relativa.
• Els manòmetres de buit i els transmissors de pressió absoluta indiquen la pressió absoluta.
• psig = pressió relativa; psia = pressió absoluta.
• Confirmeu sempre si es tracta de pressió relativa o absoluta en projectes internacionals.

PMF

Quina és la diferència entre pressió absoluta i pressió relativa?

La pressió absoluta es mesura a partir d’un buit perfecte. La pressió relativa es mesura a partir de la pressió atmosfèrica local.

Com converteixo la pressió relativa en pressió absoluta?

Pressió absoluta = pressió relativa + pressió atmosfèrica.

Com es converteix la pressió absoluta en pressió relativa?

Pressió relativa = pressió absoluta − pressió atmosfèrica.

És el mateix 100 psig que 100 psia?

No. Amb una pressió atmosfèrica de 14,7 psi: 100 psig = 114,7 psia i 100 psia = 85,3 psig.

Els manòmetres mecànics mostren pressió absoluta?

La majoria mostren pressió relativa. Els manòmetres de pressió absoluta existeixen, però són menys habituals en la mesura mecànica general de pressió.

Per què els sistemes de buit utilitzen la pressió absoluta?

El buit és inferior a la pressió atmosfèrica. La pressió absoluta proporciona una referència clara de zero des de 0 kPa(abs) fins a la pressió atmosfèrica.

Sobre Shanghai Xia Zhao Valve

Vàlvula de seguretat d’acer inoxidable amb ressort (foto del producte).

Acero inoxidable de tres peces valvula de bola amb mànec de palanca (foto del producte).

Shanghai Xia Zhao Valve subministra vàlvules industrials, instruments de pressió i solucions de control de fluids a clients de tot el món, i serveix els sectors del tractament d’aigües, la indústria química, la climatització, el petroli i el gas, la generació d’energia i els sistemes de buit.

Per a la selecció de vàlvules o instruments de pressió, envieu al nostre equip d’enginyeria la pressió de treball, el medi, la temperatura i l’estàndard de connexió, i especifiqueu si els valors de pressió són relatius o absoluts.