기압(氣壓, atmosphere)은 압력의 단위로, 지구의 대기압과 비슷한 스테일의 압력을 다룰 때 쓰인다. 단위의 약자는 atm이다.
기압의 단위 기준은 지구 해수면 근처에서 잰 대기압을 기준으로 한다.
화학에서는 표준 상태(STP)를 1기압 및 300K로 정의한다. (물론 표준 압력 자체를 100kPa로 잡기도 한다.)
행성의 대기압을 표현할 때, 지구와 비교를 쉽게 하고자 기압 단위를 많이 쓴다. '금성의 대기압은 90기압'과 같은 식으로.
정의[편집 | 원본 편집]
1기압의 기본적인 정의는 다음과 같다. 수은을 기준으로 정해진 것은 토리첼리의 실험과 관계가 있다.
- 표준 중력(g=9.80665m/s2)하에서 온도 0℃의 수은 기둥이 760mm일 때 이 수은이 가하는 압력
수은은 0℃에서 밀도가 13.5951g/cm3이므로, 위 정의에 대입하면 아래와 같다.
- 1 atm = 13595.1kg/m3 × 9.80665m/s2 × 0.76m = 101325 N/m2 = 101325 Pa
사실 '0℃의 수은' 조건을 정확하게 맞추는 것은 어렵다. 온도가 달라지면 수은의 밀도가 약간 달라지기에, 1기압의 정의가 모호해질 수 있다. 현대에는 1기압을 SI 단위를 기반으로 정의한다. 즉 위 계산식은 근삿값이지만, SI 단위 기준 정의로는 정확한 값으로 고정된다.
- 1 atm = 101325 Pa
단위 간 관계[편집 | 원본 편집]
위의 정의를 다르면 아래 값들은 정확히 일치한다.
- 1 atm = 101325 Pa = 101.325 kPa = 1013.25 hPa = 1.01325 bar = 760 Torr
한편 기존의 수은 기준 정의는 위 정의와 약간의 오차가 발생한다.
- 1 atm ≈ 760 mmHg ≈ 1033.227453 cmH2O
여기서 두 번째 항은 위의 정의와 같이 '760mm 높이의 수은 기둥의 압력'이란 뜻을 내포한다. 그리고 세 번째 항은 '1033cm 높이의 물기둥의 압력'이다. 여기서 물의 밀도는 4℃ 기준 값으로 1.000g/cm3이다. 1013.25와 숫자가 다른 것은 표준 중력이 10m/s2보다 조금 작기 때문이다.
물의 높이 또는 깊이가 대략 10m씩 커질 때마다 수압은 1기압씩 커진다. 바다 속에서 느끼는 수압은 물 자체의 중량에 따른 압력과 대기의 압력이 더해지므로, 수심 10m에서는 2기압, 20m에서는 3기압과 같이 된다.