壓力換算器
在 SI、大氣與重力壓力單位(帕斯卡、千帕、兆帕、巴、毫巴、標準大氣壓、托、毫米汞柱、psi、公斤力每平方公分、inH₂O、cmH₂O)之間換算,採用 NIST 級精確係數與常規液柱值。
結果
14.5038 psi
1 bar= 14.503774 psi
全部單位
| 單位 | 數值 |
|---|---|
| 帕斯卡 (Pa) | 100,000 |
| 千帕 (kPa) | 100 |
| 兆帕 (MPa) | 0.1 |
| 巴 (bar) | 1 |
| 毫巴 (mbar) | 1,000 |
| 標準大氣壓 (atm) | 0.986923 |
| 托 (Torr) | 750.062 |
| 毫米汞柱 (mmHg) (mmHg) | 750.062 |
| 磅力每平方英寸 (psi) (psi) | 14.5038 |
| 公斤力每平方公分 (kgf/cm²) | 1.01972 |
| 厘米水柱 (cmH₂O) (cmH₂O) | 1,019.72 |
| 英寸水柱 (inH₂O) (inH₂O) | 401.463 |
壓力換算器。帕斯卡、千帕、兆帕、巴、毫巴、百帕、標準大氣壓、psi、公斤力每平方公分、毫米汞柱與托之間的精確換算。
什麼是壓力換算器?
壓力單位之間怎麼換算?
壓力換算公式
- = 換算後的結果,以目標壓力單位表示。
- = 輸入的數值,以來源壓力單位表示。
- = 來源單位換算為帕斯卡的係數(例如 bar 100000、psi 6894.757293168361、atm 101325、kgf/cm² 98066.5)。
- = 目標單位換算為帕斯卡的係數(例如 kPa 1000、mbar/hPa 100、mmHg 133.322387415、cmH₂O 98.0665)。
- 帕斯卡(Pa):1 Pa(精確,SI 派生單位;1 Pa ≡ 1 N/m² ≡ 1 kg/(m·s²))
- 千帕(kPa):1,000 Pa(精確,SI 詞頭)
- 兆帕(MPa):1,000,000 Pa(精確,SI 詞頭)
- 巴(bar):100,000 Pa(精確,BIPM 接受的非 SI 單位)
- 毫巴(mbar):100 Pa(精確,與百帕 hPa 數值完全相同;世界氣象組織 WMO 與中央氣象署的標準氣壓單位)
- 標準大氣壓(atm):101,325 Pa(精確,1954 年第 10 屆 CGPM;ISO 2533:1975 國際標準大氣)
- 托(Torr):101,325 ÷ 760 = 133.32236842105263 Pa(定義級精確有理數,但在 IEEE-754 雙精度浮點下無法用有限二進位小數嚴格表示)
- 毫米汞柱(mmHg):133.322387415 Pa(NIST SP 811、ISO 31-3 約定值;基於 0 °C 下水銀密度 13.5951 g/cm³ × gn)
- 磅力每平方英寸(psi):6,894.757293168361 Pa(精確,= 4.4482216152605 N ÷ 0.0254² m² = IEEE-754 雙精度浮點下逐位精確的 NIST 上游精確有理數乘積)
- 公斤力每平方公分(kgf/cm²,又名工程大氣壓、工學大氣壓 at):98,066.5 Pa(精確,= 9.80665 N × 10⁴ cm²/m²)
- 厘米水柱(cmH₂O):98.0665 Pa(約定值,基於 4 °C 水密度 1,000 kg/m³ × gn;實際 25 °C 水密度 999.972 kg/m³ 相對漂移約 28 ppm)
- 英寸水柱(inH₂O):249.0889 Pa(約定值,= 2.54 × cmH₂O)
壓力換算實例
32 psi 換算成 bar 與公斤(最常做的胎壓換算)
1 標準大氣壓在帕斯卡、巴、psi、百帕、毫米汞柱中的數值(最核心的換算錨)
120 / 130 mmHg 換算成千帕與百帕(2022 台灣高血壓指引口徑)
空壓機氣源 6 公斤(bar)換算成 psi 與兆帕(台灣工業氣動工具)
潛水 30 公尺深度水壓換算成巴、標準大氣壓與 psi(每 10 公尺加 1 bar 規則)
壁掛爐 / 淨水器 1.5 bar 與公路車 100 psi 換算(兩個跨距最大的場景)
對照表:1 個單位等於多少帕斯卡、巴、psi 與毫米汞柱
| 單位 | 符號 | 帕斯卡數(Pa) | 單位族 | 精確? |
|---|---|---|---|---|
| 帕斯卡 | Pa | 1 | SI | 是 |
| 厘米水柱 | cmH₂O | 98.0665 | 液柱 | 否(約定值) |
| 毫巴 / 百帕 | mbar / hPa | 100 | 大氣 | 是 |
| 托 | Torr | 133.3223684 | 液柱 | 否(無理小數表示) |
| 毫米汞柱 | mmHg | 133.322387415 | 液柱 | 否(約定值) |
| 英寸水柱 | inH₂O | 249.0889 | 液柱 | 否(約定值) |
| 千帕 | kPa | 1,000 | SI | 是 |
| 磅力每平方英寸 | psi | 6,894.757293 | 英美工業 | 是 |
| 公斤力每平方公分 | kgf/cm² / 工程大氣壓 | 98,066.5 | 重力工程 | 是 |
| 巴 | bar | 100,000 | 大氣 | 是 |
| 標準大氣壓 | atm | 101,325 | 大氣 | 是 |
| 兆帕 | MPa | 1,000,000 | SI | 是 |
台灣人最常查的壓力換算
- bar 換 psi:1 bar = 14.5038 psi(兩端精確)
- psi 換 bar:1 psi ≈ 0.0689 bar
- bar 換公斤力每平方公分:1 bar ≈ 1.01972 kgf/cm²(約 1 公斤)
- 公斤壓力換 bar:1 kgf/cm² = 0.980665 bar 精確
- 公斤壓力換 psi:1 kgf/cm² = 14.2233 psi
- 公斤壓力換兆帕:1 kgf/cm² = 0.0980665 MPa 精確
- 千帕換 psi:1 kPa ≈ 0.14504 psi
- 千帕換巴:1 kPa = 0.01 bar 精確
- 標準大氣壓換帕斯卡:1 atm = 101,325 Pa 精確
- 標準大氣壓換巴:1 atm = 1.01325 bar 精確
- 標準大氣壓換 psi:1 atm ≈ 14.6959 psi
- 毫米汞柱換千帕:1 mmHg = 0.133322 kPa(120 mmHg = 16.0 kPa 血壓)
- 毫米汞柱換百帕:1 mmHg = 1.33322 hPa
- 百帕換毫巴:1 hPa = 1 mbar 精確(氣象等價)
- 巴換百帕:1 bar = 1,000 hPa
- 兆帕換巴:1 MPa = 10 bar 精確
- 兆帕換 psi:1 MPa ≈ 145.038 psi
- 兆帕換公斤:1 MPa ≈ 10.19716 kgf/cm²
- 30 psi 換 bar:30 psi ≈ 2.07 bar(家用轎車冷胎壓低檔)
- 35 psi 換 bar:35 psi ≈ 2.41 bar(SUV 與高負載前胎壓)
- 29 psi 換 bar:29 psi ≈ 2.00 bar(機車後輪典型胎壓)
- 100 psi 換 bar:100 psi ≈ 6.89 bar(公路車細胎傳統胎壓)
- 6 bar 換 psi:6 bar ≈ 87.0 psi(車間空壓機額定氣源、口語「6 公斤」)
- 1,013 百帕:海平面標準氣壓(中央氣象署天氣報告口徑)
- 940 百帕:典型強烈颱風中心氣壓等級
- 130/80 mmHg 換千帕:130/80 mmHg = 17.3/10.7 kPa(2022 台灣高血壓指引居家門檻)
壓力換算實用建議
- 始終以帕斯卡為樞紐。本工具每一次換算都按「輸入 × 來源係數 ÷ 目標係數」執行,帕斯卡是中間橋樑。記住六個核心精確係數就擁有所有交叉換算:巴(100,000)、千帕(1,000)、兆帕(1,000,000)、毫巴/百帕(100)、標準大氣壓(101,325)、psi(6,894.757293168361)。再加上公斤力每平方公分(98,066.5,工程大氣壓)應對舊液壓型錄與進口設備銘牌,以及四種液柱單位(托、毫米汞柱、厘米水柱、英寸水柱)對接醫療、氣象、屋宇設備。
- 「1 公斤壓力 ≈ 1 bar」是工程口語裡最常用的近似,差異不到 2 %。精確關係是 1 公斤力每平方公分(kgf/cm²,又名工程大氣壓)= 98,066.5 Pa = 0.980665 bar,而 1 bar = 100,000 Pa = 1.01972 kgf/cm² ≈ 1.02 公斤壓力。台灣工程現場口語的「這台泵 5 公斤壓力」「這個氣瓶 8 公斤」全都指 kgf/cm²(台語常講 kilo);正式行文應寫 bar、千帕或兆帕。1 公斤 ≠ 1 標準大氣壓:標準大氣壓(101,325 Pa)比公斤力每平方公分(98,066.5 Pa)大 3.21 %,舊工程圖用「at」(工學大氣壓、工程大氣壓)指 kgf/cm²,「atm」不加修飾才指標準大氣壓。
- 胎壓:台灣車主與打氣機絕大多數以 psi 為主(常聽「打到 32 psi」),歐日車手冊則以 bar 標示,所以「psi 換 bar / 換公斤」是最常做的換算。家用轎車冷胎壓典型 30–35 psi(約 2.1–2.4 bar),SUV 與七人座 35–40 psi(約 2.4–2.8 bar);機車前輪 25–30 psi、後輪 29–33 psi;公路車細胎 85–115 psi。核心規則:以車主手冊或 B 柱(駕駛座車門打開後那條內柱)上的胎壓貼紙為準,部分車門貼紙以 kPa 標示。冷胎壓(停車 ≥ 3 小時或行駛 ≤ 2 公里),熱胎壓因溫度上升 2–4 psi 是正常現象,不要在熱胎狀態下放氣。滿載建議在貼紙值基礎上加 3–4 psi;天氣轉冷胎壓自然下降,需要在打氣機補回。
- 胎壓、氣壓、水壓都是表壓(gauge pressure),不是絕對壓力。家用胎壓 2.2 bar 指比大氣壓力高 2.2 bar,絕對壓力 ≈ 2.2 + 1.01325 ≈ 3.21 bar;潛水深度的「絕對壓力」才需要把大氣 1 bar 加上去。工業壓力錶大多是表壓(儀表盤沒顯示「abs」或「g」時按表壓理解),壁掛爐水壓表、空壓機額定壓力都是表壓;絕對壓力(absolute pressure)一般在真空度量學、氣體物性表裡使用,儀表上會標 psia / bara / kPa abs;差壓(differential pressure)用於流量計與濾芯壓降,儀表標 psid / dp。本工具做的是純單位代數換算,不加減大氣壓——表壓換表壓,絕對壓力換絕對壓力。
- 血壓:台灣的血壓一律以 mmHg 報(120/80)。中華民國心臟學會與台灣高血壓學會在 2022 年發布的高血壓治療指引,已把居家血壓的高血壓診斷標準由 140/90 mmHg 下修到 130/80 mmHg,並推「722」量測原則(連續 7 天、早晚 2 時段、每次量 2 遍取平均)。SI 教學雙口徑:120/80 mmHg = 16.0/10.7 kPa、130/80 mmHg = 17.3/10.7 kPa、140/90 mmHg = 18.7/12.0 kPa。家用電子血壓計(OMRON 歐姆龍、Microlife 百略等)預設顯示 mmHg。精度:所有示波式血壓計精度都不超過 ±1–2 mmHg,遠大於托與毫米汞柱之間 5 × 10⁻⁵ Pa 等級的係數差異——臨床上完全可以把托與毫米汞柱當等同。本工具僅做單位換算,不取代醫師診斷。
- 氣象:1,013.25 百帕(hPa)= 1,013.25 毫巴(mbar)= 1.01325 巴 = 1 標準大氣壓 = 760 mmHg。中央氣象署(CWA,2023 年由中央氣象局改制升格)在所有天氣報告與颱風路徑報告裡用 hPa;hPa 與 mbar 數值完全相同,1986 年世界氣象組織 WMO 把官方單位由 mbar 改為 hPa,但部分家用氣象站與舊式無液氣壓計仍標 mbar。1,020 hPa 以上:高壓系統(晴天、低濕)。1,010–1,020 hPa:正常天氣。< 1,000 hPa:低壓系統(陰雨、颱風外圍)。< 940 hPa:強烈颱風中心氣壓等級。氣壓每上升約 100 公尺海拔降低約 12 hPa,所以在合歡山(海拔約 3,275 公尺)量到的氣壓會比海平面低約 350 hPa。
- 標準大氣壓(atm)不是工程大氣壓(at / kgf/cm²),差 3.21 %。1 atm = 101,325 Pa 精確(1954 年第 10 屆 CGPM;ISO 2533:1975),台灣 Wikipedia 稱「標準大氣壓」或「物理大氣壓」。1 at = 1 kgf/cm² = 98,066.5 Pa 精確(CGPM 1901 gn × 10⁴ cm²/m²),是工學大氣壓。前者是大氣物理與氣象學的國際標準,後者是舊式機械、液壓、壓力容器工程圖與進口設備型錄的實際單位。如果一份合約或舊工程圖只寫「atm」不加修飾,默認指標準大氣壓;如果上下文是液壓站、空壓機、進口設備,往往實際指工程大氣壓(kgf/cm²)。校正報告與壓力傳訊器銘牌上這個區別決定 ±3 % 的系統誤差。
- 托(Torr)不是毫米汞柱(mmHg),但在臨床血壓上完全等同。托定義為標準大氣壓的 1/760 = 101,325 ÷ 760 = 133.32236842105263 Pa(精確有理數定義,但 IEEE-754 雙精度浮點無法精確表示);毫米汞柱按 NIST SP 811、ISO 31-3 約定值為 133.322387415 Pa(基於 0 °C 水銀密度 13.5951 g/cm³ × gn)。兩者相差約 5 × 10⁻⁵ Pa(不到 0.000015 %),臨床血壓計、家用電子血壓計精度都不到 1–2 mmHg,可以等同;但真空度量學、半導體無塵室、質譜儀、加速器物理裡托與毫米汞柱必須嚴格區分——校正報告會明確寫「Torr」或「mmHg」。坊間多數換算器把兩者當同一個值,本工具誠實標記托為「無理小數表示」、毫米汞柱為「約定值」。
- 1 兆帕(MPa)≈ 10 巴(bar)= 10.19716 公斤力每平方公分——工程師的口算捷徑。精確關係是 1 MPa = 1,000,000 Pa = 10 bar 精確 = 10.19716 kgf/cm² 精確,但工程上「1 MPa ≈ 10 公斤」誤差不到 2 %。這條對應讓你快速理解:壓力容器設計壓力等級 0.1、0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.4、10、16 MPa(≈ 1、2.5、6、10、16、25、40、64、100、160 bar);家用冷氣冷媒工作壓力 R32(高壓側約 2.5 MPa = 25 bar)、R410A(高壓側約 3 MPa);液壓站典型工作壓力 16–35 MPa。
- 用精度選擇器配合場景。胎壓、車間氣源四捨五入到整數 psi 或 kPa(32 psi、240 kPa,不要寫 32.0046 psi)。工程銘牌 2–4 位小數。真空度量學、半導體無塵室、高空航空器艙壓 6–10 位小數因為差壓鏈路裡捨入誤差會累積。計量基準比對(活塞式壓力計、氣體活塞計)需要 15 位小數——本工具暴露的就是 IEEE-754 雙精度浮點的完整尾數。最終報告時再切到目標位數,避免中間運算的捨入誤差污染結果。當結果絕對值 > 10¹²(兆)或 < 10⁻³ 時,自動精度切換成科學記號——例如把馬里亞納海溝底部 1,086 bar 換算成英寸水柱(≈ 4.36 × 10⁵ inH₂O)時仍然看得清。
壓力換算器 — 常見問題
1 巴(bar)等於多少 psi?
1 巴 ≈ 14.5038 psi。精確算式是 100,000 Pa/bar ÷ 6,894.757293168361 Pa/psi = 14.503773773020924 psi/bar——數學上是無理數,雖然兩端都是精確有理數。日常工程口語簡化為 1 bar ≈ 14.5 psi。本換算器在精度選擇器拉到 15 位小數時可顯示完整的 IEEE-754 雙精度浮點尾數。反方向:1 psi ≈ 0.0689 bar。
我的車胎應該打多少 psi(多少 bar、多少公斤)?
以車主手冊或 B 柱(駕駛座車門打開後那條內柱)上的胎壓貼紙為準——貼紙往往同時印 psi / bar / kPa。台灣家用轎車冷胎壓典型 30–35 psi(約 2.1–2.4 bar、210–240 kPa);SUV 與七人座 35–40 psi(約 2.4–2.8 bar);機車前輪 25–30 psi、後輪 29–33 psi。台灣打氣機與輪胎行多以 psi 為主,歐日車手冊以 bar 標示,所以最常做的就是「psi 換 bar」「psi 換公斤」。冷胎壓(停車 ≥ 3 小時或行駛 ≤ 2 公里);熱胎壓因溫度上升 2–4 psi 是正常現象,不要在熱胎狀態下放氣;滿載建議在貼紙值基礎上加 3–4 psi。
1 公斤壓力等於多少 bar?等於多少 MPa、多少 psi?
「1 公斤壓力」在台灣工程口語裡指 1 公斤力每平方公分(kgf/cm²,工程大氣壓,台語常講 kilo)= 98,066.5 Pa 精確 = 0.980665 bar ≈ 98 kPa ≈ 0.098 MPa ≈ 14.2233 psi。所以「1 公斤壓力 ≈ 1 bar」是工程口算近似,誤差不到 2 %;「打 7 公斤」≈ 99.6 psi。1 兆帕 ≈ 10.19716 公斤壓力是工程師選型壓力容器、液壓站、空壓機的口算捷徑。注意:1 公斤壓力 ≠ 1 標準大氣壓——後者是 101,325 Pa,多 3.21 %;舊工程圖用「at」指 kgf/cm²,用「atm」不加修飾才指標準大氣壓。
1 兆帕(MPa)等於多少巴、多少公斤、多少 psi?
1 MPa = 1,000,000 Pa = 10 巴 = 10.19716 公斤力每平方公分 ≈ 145.04 psi。這是工程師的口算捷徑——壓力容器設計壓力 0.1、0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.4、10、16 MPa 直接對應 1、2.5、6、10、16、25、40、64、100、160 bar。家用冷氣冷媒 R32 高壓側約 2.5 MPa;液壓站典型工作壓力 16–35 MPa。
120 mmHg、130 mmHg 血壓等於多少千帕?
120 mmHg = 16.0 千帕 = 160 百帕(精確算式 120 × 133.322387415 ÷ 1,000 = 15.9987 kPa);130 mmHg = 17.3 千帕(130 × 133.322387415 ÷ 1,000 = 17.3319 kPa);80 mmHg = 10.7 千帕。中華民國心臟學會與台灣高血壓學會在 2022 年把居家血壓的高血壓診斷標準由 140/90 mmHg 下修到 130/80 mmHg(= 17.3/10.7 kPa),並推「722」量測原則。家用電子血壓計(OMRON 歐姆龍、Microlife 百略等)預設顯示 mmHg。任何示波式血壓計的精度都不超過 ±1–2 mmHg,遠大於托與毫米汞柱之間的 5 × 10⁻⁵ Pa 係數差異。本工具僅做單位換算,不取代醫師診斷。
百帕(hPa)與毫巴(mbar)是同一回事嗎?
完全相同。1 百帕 = 100 帕斯卡 = 1 毫巴,定義級等價。世界氣象組織 WMO 在 1986 年把官方氣壓單位由毫巴改為百帕,但部分家用氣象站與舊式無液氣壓計仍標 mbar。中央氣象署(CWA)與所有天氣 App 一律用 hPa 報告。「1,013 hPa」「1,013 mbar」「1.01325 bar」「1 標準大氣壓」四種寫法的實際氣壓完全相同,也就是海平面標準氣壓。
潛水到 30 公尺水下,水壓是多少?
絕對壓力約 4 bar ≈ 4 標準大氣壓 ≈ 58 psi——海平面 1 bar 大氣壓加上 30 公尺水柱(按「海水每 10 公尺增加 1 bar」規則)。墾丁、綠島、蘭嶼、小琉球一帶的休閒潛水反覆強調這條核心規則。10 公尺:2 bar 絕對壓力 ≈ 2 atm。20 公尺:3 bar ≈ 2.96 atm。30 公尺:4 bar ≈ 3.95 atm(PADI 進階開放水域 AOW 限深)。40 公尺:5 bar ≈ 4.93 atm(深潛限深、休閒潛水絕對底線)。精確公式是 p = ρ g h,鹹海水 ρ ≈ 1,025 kg/m³、gn = 9.80665 m/s²。手錶的「ATM」防水等級是同一個概念。
托(Torr)與毫米汞柱(mmHg)有什麼分別?
兩者在臨床血壓上完全等同,但在高精度物理學上有差。托定義為標準大氣壓的 1/760 = 101,325 ÷ 760 = 133.32236842105263 Pa(精確有理數定義,但 IEEE-754 雙精度浮點無法精確表示)。毫米汞柱按 NIST SP 811、ISO 31-3 約定值為 133.322387415 Pa(基於 0 °C 水銀密度 13.5951 g/cm³ × 標準重力 9.80665 m/s²)。兩者相差約 5 × 10⁻⁵ Pa(不到 0.000015 %)——任何家用血壓計或常規真空表都達不到這個精度,臨床上完全等同;但真空度量學、半導體無塵室、質譜儀、加速器物理裡托與毫米汞柱必須嚴格區分。坊間多數換算器把兩者當同一個值,本工具誠實區分。
標準大氣壓(atm)與工程大氣壓(kgf/cm²)有什麼分別?
工程大氣壓 = 1 公斤力每平方公分(kgf/cm²,at,台灣 Wikipedia 亦稱工學大氣壓)= 98,066.5 Pa 精確,由 CGPM 1901 標準重力 9.80665 m/s² × 1 kg/cm² 推得。標準大氣壓 = 1 atm = 101,325 Pa 精確,由 1954 年第 10 屆 CGPM、ISO 2533:1975 確定,台灣 Wikipedia 亦稱「物理大氣壓」。兩者差 3,258.5 Pa(3.21 %)。工程大氣壓在舊式機械、液壓、壓力容器工程圖與進口設備型錄裡常見;標準大氣壓是大氣物理與氣象學的國際標準。如果一份合約或舊工程圖只寫「atm」不加修飾,默認指標準大氣壓;如果上下文是液壓站、空壓機、進口設備,往往實際指工程大氣壓(kgf/cm²)。
我的壓力鍋工作壓力是多少 kPa?
家用壓力鍋(快鍋、電子壓力鍋)的工作壓力典型 60–100 kPa(gauge)——也就是比環境大氣壓力高 60–100 kPa,絕對壓力約 161–201 kPa。常見電子壓力鍋約 70–90 kPa(gauge)。工作壓力下水的沸點抬到約 110–121 °C(80 kPa gauge ≈ 116 °C;100 kPa gauge ≈ 121 °C),煮飯、燉肉、煲湯時間縮短到 1/2–1/3。要留意這是表壓——絕對壓力要加回一個大氣壓(約 101 kPa)。
空壓機氣源 6 公斤(6 bar)算什麼壓力等級?
6 bar = 600 kPa = 0.6 MPa ≈ 87 psi ≈ 6.12 公斤壓力——是汽修廠、機械加工與裝配廠最常見的低壓級別。台灣現場口語直接講「打 6 公斤」(台語 kilo),講的就是 kgf/cm²,嚴格說 6 bar = 6.1183 kgf/cm²,但口算上把 bar 與公斤當等同。6–8 bar(87–116 psi)是工業氣動工具的預設設計入口壓力——螺桿與活塞空壓機的標準額定壓力都在這一檔。化工與精細加工用 10–13 bar 中壓螺桿機;半導體無塵室用 16–40 bar 高壓氮氣與潔淨空氣;家用便攜式車載備胎泵短時最大 8–10 bar,不能持續運轉。記住氣動工具還要看氣流量(L/min),不是只看壓力。
這個壓力換算器要收費嗎?
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可以把這個換算器嵌入我的網站嗎?
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壓力換算關鍵術語
壓力(pressure)/ 壓強
物理量定義為單位面積上的法向力,SI 量綱 M·L⁻¹·T⁻²。在連續介質力學裡是各向同性流體應力張量的三個主不變量之一(標量)。SI 推薦單位是帕斯卡(1 Pa = 1 N/m²);千帕、兆帕覆蓋工程與高壓範圍;巴、標準大氣壓與液柱單位用於大氣、醫學與屋宇設備歷史。中文裡「壓力」是工程行業、設備說明書、媒體的常用叫法,「壓強」是物理與氣象教科書的正式用法,兩者指同一量綱。Wikidata:Q39552。
帕斯卡(Pa,帕)
國際單位制(SI)中壓力的相干派生單位,1 Pa ≡ 1 N/m² ≡ 1 kg/(m·s²)——一牛頓力均勻作用在一平方公尺面積上產生的壓力。命名自 17 世紀法國數學家、物理學家布萊茲·帕斯卡(Blaise Pascal),1971 年第 14 屆國際度量衡大會(CGPM)正式確立為 SI 壓力單位。所有現代科學出版與工程規範的標準壓力單位。Wikidata:Q44395。
千帕(kPa)與兆帕(MPa)
帕斯卡的 SI 詞頭倍數,分別等於 1,000 Pa 與 1,000,000 Pa 精確。千帕是部分車門胎壓貼紙與新型胎壓表的常見模式(200–300 kPa 覆蓋家用轎車冷胎壓全區間)、體檢報告 SI 教學血壓(120 mmHg = 16.0 kPa)、歐洲與日本工業氣動規範的常見單位。兆帕是壓力容器、化工管路、汽車制動液壓、空壓機額定排氣壓力的常用單位——口算捷徑 1 MPa ≈ 10 bar = 10.19716 kgf/cm² ≈ 145 psi。
巴(bar)與毫巴(mbar)
BIPM 在 SI 手冊第 9 版(2019)保留的「可與 SI 一起使用」的非 SI 壓力單位。1 bar = 100,000 Pa 精確——歷史上選定以近似標準大氣壓(1 atm = 1.01325 bar)。1 毫巴 = 100 Pa 精確,與百帕(hPa)數值完全相同;世界氣象組織 WMO 在 1986 年把官方氣壓單位由 mbar 改為 hPa,但部分家用氣象站與舊式無液氣壓計仍標 mbar。在台灣的車胎胎壓、潛水深度水柱壓力、工業空壓機額定壓力是主導口語單位。Wikidata:Q103510(巴)。
百帕(hPa)
= 100 Pa = 1 mbar 精確。世界氣象組織 WMO 1986 年後的官方氣象單位,中央氣象署(CWA,2023 年由中央氣象局改制升格)發布氣壓數據的統一單位。海平面標準氣壓 1,013.25 hPa;> 1,020 hPa 高壓系統晴天;< 1,000 hPa 低壓系統陰雨;颱風中心氣壓 < 940 hPa 多屬強烈颱風等級。
標準大氣壓(atm)/ 物理大氣壓
非 SI 壓力單位,1 atm = 101,325 Pa 精確——由 1954 年第 10 屆國際度量衡大會(CGPM)確定並寫入 ISO 2533:1975《國際標準大氣》作為海平面參考壓。等同 1,013.25 百帕、1,013.25 毫巴、1.01325 巴、760 Torr 精確、約 14.6959 psi——任何大氣壓換算的錨。台灣 Wikipedia 稱「標準大氣壓」或「物理大氣壓」,與「工學大氣壓」(at = kgf/cm²)區分;休閒潛水把它作為水柱深度的實用橋(每 10 公尺海水 ≈ 1 atm),手錶的「ATM」防水等級也是同一概念。Wikidata:Q177974。
托(Torr)
非 SI 壓力單位,定義為標準大氣壓的 1/760 = 101,325 ÷ 760 = 133.32236842105263 Pa。命名自 17 世紀義大利物理學家、伽利略的學生埃萬傑利斯塔·托里切利(Evangelista Torricelli),他在 1644 年製作了第一支水銀氣壓計。101,325/760 定義是精確有理數,但其 IEEE-754 雙精度浮點表示是無限不循環的二進位小數,所以本換算器把它標為「近似」。與毫米汞柱差約 5 × 10⁻⁵ Pa(< 0.000015 %),臨床上等同,但真空度量學與高精度物理實驗上必須區分。真空技術與歷史化學的標準單位。Wikidata:Q185648。
毫米汞柱(mmHg)
非 SI 壓力單位,= 133.322387415 Pa 精確——按 NIST SP 811、ISO 31-3 的約定值定義,相當於 1 毫米高水銀柱(0 °C 下水銀密度 13.5951 g/cm³)在標準重力 gn = 9.80665 m/s² 下產生的壓力。臨床血壓測量的主導單位——2022 年中華民國心臟學會與台灣高血壓學會的指引把居家高血壓診斷標準下修到 130/80 mmHg;家用電子血壓計(OMRON 歐姆龍、Microlife 百略等)預設顯示。與托(Torr)按一種經驗約定的差別區分;臨床血壓上等同,真空度量學上獨立。Wikidata:Q6859652。
磅力每平方英寸(psi,lbf/in²)
美制與英制壓力單位,= 6,894.757293168361 Pa 精確——是 1959 年國際碼與磅協議(IYP-1959,1 in = 0.0254 m 精確)與 1901 年第 3 屆國際度量衡大會(CGPM,1 lbf = 4.4482216152605 N 精確)兩個上游精確常數的 IEEE-754 雙精度浮點精確乘積(4.4482216152605 ÷ 0.0254² ≈ 6,894.757293168361 Pa)。在台灣車胎打氣(加油站打氣機與輪胎行的主導單位)、美國工程、航太與航空(艙壓 psi 表示)、過程工業(化工泵、閥門、壓力傳訊器銘牌)占主導。變體 psig(表壓)、psia(絕對壓)、psid(差壓)在工業壓力傳訊器與儀表標籤上常見。Wikidata:Q626299。
公斤力每平方公分(kgf/cm²,工程大氣壓、工學大氣壓、at)
非 SI 壓力單位,= 98,066.5 Pa 精確——一公斤質量在標準重力下產生的力均勻作用在一平方公分面積上(CGPM 1901 標準重力 gn = 9.80665 m/s²)。又稱工程大氣壓或工學大氣壓(at)。與標準大氣壓(atm = 101,325 Pa)差 3.21 %;在舊式機械、液壓、壓力容器工程圖與進口設備型錄裡常見。台灣工業現場、機械維修、液壓設備型錄仍在使用——口語「公斤壓力」(台語 kilo)即此單位。
厘米水柱(cmH₂O)與英寸水柱(inH₂O)
液柱壓力的約定單位。1 cmH₂O ≈ 98.0665 Pa、1 inH₂O ≈ 249.0889 Pa——基於 4 °C 水密度 1,000 kg/m³ 在標準重力下產生的壓力。兩者均標「近似」,因為實際 25 °C 室溫下水密度 999.972 kg/m³ 相對漂移約 28 ppm。cmH₂O 是陽壓呼吸器(CPAP)與呼吸機氣道壓力的標準單位(台灣臨床起始多為 4–20 cmH₂O),臨床呼吸力學測量也常用;inH₂O 是歐美 HVAC 空調風管靜壓的標準單位(住宅典型 0.3–0.6 inH₂O = 75–150 Pa)。
標準重力(g_n)
1901 年第 3 屆國際度量衡大會(CGPM)確定的國際約定常數 gn = 9.80665 m/s² 精確。不是地球任何一個具體地點實測的重力加速度(地球表面實測約 9.764–9.834 m/s²;台灣位處低緯度,實測重力約 9.78–9.79 m/s²,略低於標準值),而是用於把公斤力每平方公分、厘米水柱、英寸水柱、毫米汞柱等重力衍生壓力單位無歧義地錨定到 SI 帕斯卡的精確常數。Wikidata:Q13400897。
ISO 2533:1975(國際標準大氣)
國際標準化組織(ISO)文件,定義國際標準大氣(ISA)——海平面參考壓力 101,325 Pa 精確、海平面參考溫度 288.15 K(15 °C),以及航空、彈道與航太工程使用的遞減率與壓力-高度剖面。標準大氣壓(atm = 101,325 Pa)、毫巴/百帕(1,013.25 mbar / hPa)、巴(1.01325 bar)等衍生定義全部來自此文件。
表壓(gauge pressure)與絕對壓力(absolute pressure)
表壓是相對環境大氣壓力的壓力——家用胎壓 2.2 bar 指比大氣壓力高 2.2 bar,所以絕對壓力 ≈ 3.21 bar。絕對壓力是相對完美真空的壓力。工業壓力錶大多是表壓(儀表盤沒標 abs 時按表壓理解),壓力容器、空壓機額定排氣壓力按表壓;絕對壓力一般在真空度量學、氣體物性表裡使用,儀表標 psia / bara / kPa abs。本換算器做的是純單位代數換算,不加減大氣壓——表壓換表壓,絕對壓力換絕對壓力,由使用者根據上下文判斷。
精確係數
由國際定義或國際協議固定、零捨入誤差的換算係數。本壓力換算器的精確係數包括:1 Pa = 1(SI 基礎)、1 kPa = 1,000 Pa、1 MPa = 1,000,000 Pa、1 bar = 100,000 Pa、1 mbar = 100 Pa、1 atm = 101,325 Pa、1 psi = 6,894.757293168361 Pa、1 kgf/cm² = 98,066.5 Pa(共 8 種)。約定(近似)係數包括 1 Torr ≈ 133.32236842 Pa、1 mmHg = 133.322387415 Pa、1 cmH₂O = 98.0665 Pa、1 inH₂O = 249.0889 Pa(共 4 種液柱)。NIST SP 811 附錄 B.8 以粗體印出精確因子。
參考資料與來源
- NIST SP 811 附錄 B.8 — 按字母順序排列的單位因子(壓力章節:標準大氣壓 101,325 Pa 精確、公斤力每平方公分 98,066.5 Pa 精確、psi 6,894.757 Pa 是 NIST 對精確 IEEE-754 乘積 6,894.757293168361 Pa 的四捨五入打印、毫米汞柱 mmHg 133.322387415 Pa 為約定值)
- NIST SI 指南,附錄 B — 換算因子(著陸頁,「粗體即精確」的標準約定,貫穿壓力、力、長度、扭矩等所有單位章節)
- BIPM — 國際單位制(SI 手冊第 9 版,2019):帕斯卡(1 Pa ≡ 1 N/m²)是 SI 壓力的派生單位;巴(= 10⁵ Pa 精確)與毫米汞柱列為可與 SI 一起在特定應用領域使用的非 SI 單位
- BIPM — 1901 年第 3 屆國際度量衡大會(CGPM)決議:把標準重力 g_n = 9.80665 m/s² 固定為精確值,是錨定每一個重力衍生壓力單位的上游常數(kgf/cm² = 98,066.5 Pa 精確、cmH₂O = 98.0665 Pa 約定值、inH₂O = 249.0889 Pa 約定值、mmHg = 133.322387415 Pa 約定值)
- ISO 2533:1975 — 國際標準大氣:把海平面參考壓力固定為 101,325 Pa 精確、海平面參考溫度 288.15 K(15 °C),並規定了航空、彈道與航太工程使用的遞減率與壓力-高度剖面。1 atm = 1.01325 bar = 1,013.25 hPa = 760 Torr 等下游定義均出自該文件
- 維基百科(繁體中文)— 帕斯卡(單位):SI 派生壓力單位,1 Pa = 1 N/m²;涵蓋與氣象百帕(hPa = mbar)的等價關係以及工程上使用的千帕、兆帕倍數(Wikidata Q44395)
- 維基百科 — 巴(單位):非 SI 壓力單位,精確等於 100,000 Pa = 10⁵ Pa;在氣象、海洋(1 bar ≈ 10 m 海水深度)、汽車胎壓與潛水水柱壓力、工業過程工程中廣泛使用;毫巴(mbar)數值上與百帕(hPa)完全相同(Wikidata Q103510)
- 維基百科 — 磅力每平方英寸(psi):美制壓力單位,精確等於 6,894.757293168361 Pa——是 IYP-1959 英寸(0.0254 m 精確)與 CGPM-1901 磅力(4.4482216152605 N 精確)的 IEEE-754 雙精度浮點精確乘積;說明工業傳訊器上 psig(表壓)、psia(絕對壓)、psid(差壓)三種變體;在台灣車胎打氣是加油站打氣機與輪胎行的主導單位(Wikidata Q626299)
- 維基百科(繁體中文)— 托(Torr):非 SI 壓力單位,定義為標準大氣壓的 1/760 = 101,325/760 ≈ 133.3223684 Pa;命名自義大利物理學家埃萬傑利斯塔·托里切利(1644 年水銀氣壓計);與毫米汞柱(mmHg)相差 < 0.000015 %(臨床血壓上等同,真空度量學上獨立)(Wikidata Q185648)
- 維基百科(繁體中文)— 標準大氣壓(單位):atm(又稱物理大氣壓)= 101,325 Pa 精確(1954 年第 10 屆國際度量衡大會 CGPM,寫入 ISO 2533:1975);等同 760 Torr 精確、1.01325 bar 精確、1,013.25 hPa 精確,約 14.6959 psi——任何大氣壓換算的錨(Wikidata Q177974)