Technische Atmosphäre

Die Technische Atmosphäre ist eine nicht SI-konforme Einheit des Drucks. Sie ist seit dem 1. Januar 1978 in Deutschland für die Angabe des Drucks nicht mehr zulässig. Das Einheitenzeichen ist at.

Physikalische Einheit
Einheitenname	Technische Atmosphäre[1]
Einheitenzeichen	$\mathrm {at}$
Physikalische Größe(n)	Druck
Formelzeichen	$p$
Dimension	${\mathsf {K\;L^{-2}}}$
System	Technisches Maßsystem
In SI-Einheiten	$\mathrm {1\;at=98\,066{,}5\;{\frac {kg}{m\,s^{2}}}}$ $\mathrm {{}=98{,}066\,5\;kPa}$
Abgeleitet von	Meter Wassersäule
Siehe auch: Pascal, Physikalische Atmosphäre

Entwicklung

Das Wort Atmosphäre bezeichnet im naturwissenschaftlichen Zusammenhang die gasförmige Hülle um Himmelskörper; nach ursprünglicher menschlicher Erfahrung war das die Erdatmosphäre. Diese lastet auf der Erdoberfläche und erzeugt einen Druck. Eine frühe Maßeinheit des Druckes ist daher festgelegt worden auf den mittleren in Höhe des Meeresspiegels herrschenden Luftdruck als die Physikalische Atmosphäre.

Um mit der Krafteinheit Kilopond, die zu einer bestimmten Zeit üblich war, zu einem glatten Umrechnungsfaktor zu kommen, ist eine weitere Druckeinheit festgelegt worden: die Technische Atmosphäre, die von der physikalischen Atmosphäre um etwa 3 % abweicht.

Mit der Umstellung auf das Internationale Einheitensystem sind beide Einheiten (Physikalische und Technische Atmosphäre) durch die Einheiten Pascal und Bar abgelöst worden, die sich um fünf Zehnerpotenzen unterscheiden. Das Bar weicht von den beiden alten Einheiten jeweils um weniger als 2 % ab.

Definition

Die Technische Atmosphäre wurde festgelegt als die Größe des Drucks von zehn Meter Wassersäule:

1 at = 10 mWS = 1 kp/cm²

Da diese Größe von Temperatur, Erdbeschleunigung und Wasserreinheit abhängt, ist dann mit der SI-Druckeinheit Pascal genormt worden:[2]

{\begin{aligned}1\;\mathrm {at} &=98\,066{,}5\;\mathrm {Pa} =9{,}806\,65\;\mathrm {N/cm^{2}} =0{,}980\,665\;\mathrm {bar} \\\Rightarrow 1\;\mathrm {Pa} &\approx 1{,}01972\cdot 10^{-5}\;\mathrm {at} \end{aligned}}

Beispielsweise entsteht ein Druck $p=\rho \;g\;h$ von exakt 1 at, wenn

die Dichte $\rho$ der druckerzeugenden Flüssigkeit exakt gleich 1 g/cm³ ist
die Erdbeschleunigung $g$ exakt gleich der Normfallbeschleunigung 9,80665 m/s² ist
die Höhe $h$ exakt gleich 10 m ist.

Bezeichnungen

Anders als bei den Einheiten des internationalen Einheitensystems (SI) war es bei der technischen Atmosphäre üblich, im Einheitenzeichen anzugeben, um welche Art von Druckangabe es sich fallweise handelt. Dem Einheitenzeichen wurde dann ein Suffix a, ü oder u angehängt:

ata: absoluter Druck in at, gezählt ab Druck im luftleeren Raum
atü: Überdruck in at, gezählt ab Druck der umgebenden Luft
atu: Unterdruck in at, gezählt ab Druck der umgebenden Luft.

Die Einheit atü (für „Atmosphären-Überdruck“) fand sich z. B. auf den Reifendruckfüllgeräten an Tankstellen. Da der PKW-Reifen das Fahrzeug nur tragen kann, wenn der Reifen in Bezug zum Umgebungsdruck (≈ 1 at) einen höheren Druck aufweist, messen Reifendruckfüllgeräte die Druckdifferenz zum Umgebungsdruck und nicht den Absolutdruck.

Weblinks

Wiktionary: Atmosphäre – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise

Paul Dobrinski, Gunter Krakau, Anselm Vogel: Physik für Ingenieure. Springer, 2003, ISBN 3-519-46501-9, S. 690 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
DIN 1301, Teil 3: Einheiten – Umrechnung von Nicht-SI-Einheiten, 2018

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[Dobrinski-1] Paul Dobrinski, Gunter Krakau, Anselm Vogel: Physik für Ingenieure. Springer, 2003, ISBN 3-519-46501-9, S. 690 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).

[2] DIN 1301, Teil 3: Einheiten – Umrechnung von Nicht-SI-Einheiten, 2018