Абсолютное и избыточное давление. 
Пьезометрическая и вакуумметрическая высота

Давление — единица силы, действующая перпендикулярно на единицу площади.

Абсолютным называют давление, создаваемое на тело отдельно взятым газом без учета других атмосферных газов. Измеряют его Па (паскалях). Абсолютное давление представляет собой сумму атмосферного и избыточного давлений.

Избыточным давлением называют положительную разность между измеряемым и атмосферным давлением.

Рис. 2. Условие равновесия для открытого сосуда

Рассмотрим условия равновесия для открытого сосуда, заполненного жидкостью, к которому в точке, А присоединена открытая сверху трубка (рис. 2). Под действием весового или избыточного давления сЧgЧh, жидкость поднимается в трубке на высоту h_p. Указанная трубка называется пьезометром, а высота h_p — пьезометрической высотой. Представим основное уравнение гидростатики относительно плоскости, проходящей через точку А. Давление в точке, А со стороны сосуда определяется как:

со стороны пьезометра:

тогда:

или.

то есть пьезометрическая высота показывает величину избыточного давления в точке, где присоединен пьезометр в линейных единицах размерности.

Рис. 3. Условие равновесия для закрытого сосуда

Рассмотрим условия равновесия теперь для закрытого сосуда, где давление на свободной поверхности Р₀ больше атмосферного давления Р_атм (Рис. 3.).

Под действием давления Р₀ большего Р_атм и весового давления сЧgЧh жидкость поднимается в пьезометре на высоту h_p большую, чем в случае открытого сосуда.

Давление в точке, А со стороны сосуда:

со стороны открытого пьезометра:

тогда:

из этого равенства получаем выражение для h_p:

Анализируя полученное выражение, устанавливаем, что и в этом случае пьезометрическая высота соответствует величине избыточного давления в точке присоединения пьезометра. В данном случае избыточное давление состоит из двух слагаемых: внешнего избыточного давления на свободной поверхности Р'_{0 изб} = Р₀ — Р_атм и весового давления сЧgЧh.

Избыточное давление может быть и отрицательной величиной, называемой вакуумом. Так, во всасывающих патрубках центробежных насосов, в потоке жидкости при истечении из цилиндрических насадков, в вакуум — котлах в жидкости образуются области с давлением ниже атмосферного, т. е. области вакуума. В этом случае:

Рис. 4. Ваккумметрическая высота

Вакуум — это недостаток давления до атмосферного. Пусть в резервуаре 1 (рис. 4) абсолютное давление меньше атмосферного (например, откачана часть воздуха при помощи вакуумнасоса). В резервуаре 2 находится жидкость, и резервуары соединены изогнутой трубкой 3. На поверхности жидкости в резервуаре 2 действует атмосферное давление. Так как в резервуаре 1 давление меньше атмосферного то жидкость поднимается в трубке 3 на какую-то высоту, которая называется вакуумметрической высотой и обозначается. Величина может быть определена из условия равновесия:

Максимальное значение вакуумметрического давления составляет 98,1кПа или 10 м.в.ст., но практически давление в жидкости не может быть меньше давления паров насыщения и равно 7−8 м.в.ст.