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	Druck
Formelzeichen	$p$
Dimension	${\mathsf {K\;L^{-2}}}$
System	Technisches Maßsystem
In SI-Einheiten	$\mathrm {1\;at=98{,}066\,5\;kPa}$
Abgeleitet von	Meter Wassersäule
Siehe auch: Physikalische Atmosphäre

Definition

Die technische Atmosphäre wurde definiert als der Druck, den eine Kraft von einem Kilopond (1 kp = Gewichtskraft der Masse von einem Kilogramm) auf eine Fläche von einem Quadratzentimeter ausübt:

1 at = 1 kp/cm².

Mit der Festlegung $\rho$ = 1 g/cm³ für die Dichte des Wassers[2] und der Beziehung $\;p=\rho \cdot g\cdot h$ ist äquivalent dazu die Definition:

1 at = 10 mWS (Meter Wassersäule).

Für die Definition von Kilopond und Meter Wassersäule wurde die Normfallbeschleunigung g = 9,80665 m/s² zugrunde gelegt. Somit lautet die Umrechnung in SI-Einheiten:

1 at = 9,806 65 N/cm² = 98 066,5 Pa = 0,980 665 bar.

Geschichte

Das Wort Atmosphäre bezeichnet im naturwissenschaftlichen Zusammenhang die gasförmige Hülle um Himmelskörper, insbesondere die Erdatmosphäre. Diese lastet auf der Erdoberfläche und erzeugt einen Druck. Als Standard-Atmosphärendruck (101,325 kPa) wurde der mittlere in Höhe des Meeresspiegels herrschende Luftdruck festgelegt und 1954 als Maßeinheit „physikalische Atmosphäre“ definiert.[3]

Um mit der Krafteinheit Kilopond, die bis in die 1970er Jahre üblich war, zu einem glatten Umrechnungsfaktor zu kommen, wurde die technische Atmosphäre als weitere Druckeinheit festgelegt, die von der physikalischen Atmosphäre um etwa 3 % abweicht.

Mit der Umstellung auf das Internationale Einheitensystem wurde beide Einheiten (physikalische und technische Atmosphäre) durch die Einheit Pascal (Pa) abgelöst sowie durch die Nicht-SI-Einheit Bar, die 10⁵ Pa entspricht und von den beiden alten Einheiten jeweils um weniger als 2 % abweicht.

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
Resolution 4 of the 10th CGPM. Definition of the standard atmosphere. Bureau International des Poids et Mesures, 1954, abgerufen am 29. Juni 2022 (englisch).

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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

[CGPM-10-4-3] Resolution 4 of the 10th CGPM. Definition of the standard atmosphere. Bureau International des Poids et Mesures, 1954, abgerufen am 29. Juni 2022 (englisch).