标准大气压(Standard Atmospheric Pressure)是科学和工程中常用的基准压力值,其定义为海平面高度下、温度为15℃(59℉)时的平均大气压力,根据国际单位制(SI),1个标准大气压(1 atm)等于101,325帕斯卡(Pa),但这一数值在传统测量中更常以毫米汞柱(mmHg)为单位表示,经过精确实验测定,1个标准大气压相当于760毫米汞柱,这一经典换算关系源于托里拆利(Torricelli)在1644年进行的水银柱气压实验,奠定了气压测量的基础。
毫米汞柱(mmHg)是一种非国际单位制的压力单位,表示在标准重力加速度(9.80665 m/s²)下,1毫米高的水银柱产生的静压力,水银(汞)因其高密度(13.5951 g/cm³)和低蒸气压,成为早期气压测量的理想液体,通过托里拆利实验可知,当大气压力完全平衡时,水银柱的高度即为气压的直观反映。
17世纪,意大利科学家埃万杰利斯塔·托里拆利将一端封闭的玻璃管装满水银并倒置入水银槽中,发现水银柱高度稳定在约760毫米,这一实验首次证明大气存在压力,并确立了气压与液体高度的直接关系,此后,760 mmHg被国际计量大会(CGPM)采纳为标准大气压的基准值。
除毫米汞柱外,标准大气压还可转换为其他单位:
标准大气压的数值会受海拔、温度、湿度等因素影响。
标准大气压不仅是气象预报、航空飞行和医疗设备(如呼吸机)的关键参数,还是国际单位制中压力校准的参照,国际标准化组织(ISO)和美国国家标准技术研究院(NIST)均以760 mmHg作为基准压力之一。
从托里拆利的玻璃管到今天的数字化传感器,760毫米汞柱作为标准大气压的象征,见证了人类对自然规律的探索,这一数值不仅是科学史上的里程碑,更是连接传统测量与现代技术的重要纽带。