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2025-09-13T07:50:16Z

Phys Größe: auch mech. Spannung

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{{Infobox Physikalische Einheit
| Name = Pascal
| Einheitenzeichen = <math>\mathrm{Pa}</math>
| PhysGröße = [[Druck (Physik)|Druck]], [[Mechanische Spannung|Mechanische Spannung]]
| Formelzeichen = <math>p</math>; <math>\sigma</math>, <math>\tau</math>
| Dimension = <math>\mathsf{M\;L^{-1}\;T^{-2} }</math>
| System = SI
| SI = <math>\mathrm{1 \, Pa = 1 \, \frac{N}{m^2} = 1 \; \frac{kg}{m\cdot s^2} }</math>
| CGS = 
| BenanntNach = [[Blaise Pascal]]
| AbgeleitetVon = [[Newton (Einheit)|Newton]], [[Quadratmeter]]
| SieheAuch =
}}

Das '''Pascal''' ist im [[Internationales Einheitensystem|Internationalen Einheitensystem]] (SI) die [[Maßeinheit]] des [[Druck (Physik)|Drucks]] sowie der [[Mechanische Spannung|mechanischen Spannung]]. Sie ist nach [[Blaise Pascal]] benannt.

== Definition ==
Das Pascal ist folgendermaßen definiert:

: 1 Pa = 1 [[Newton (Einheit)|N]]{{·}}[[Quadratmeter|m−2]]

Ein Pascal ist also der Druck, den eine senkrecht einwirkende [[Kraft]] ([[Normalkraft]]) von einem [[Newton (Einheit)|Newton]] auf eine Fläche von einem [[Quadratmeter]] ausübt. Da dies im Vergleich zum [[Atmosphärendruck]] ein relativ kleiner Wert ist, werden oft dezimale Vielfache der Einheit verwendet, wie Hektopascal (1 hPa = 100 Pa) und Kilopascal (1 kPa = 1000 Pa). Eine häufig verwendete, aber nicht SI-konforme Einheit ist das [[Bar (Einheit)|Bar]]:
: 1 bar = 105 Pa = 100 kPa.

Der mittlere [[Luftdruck]] der Atmosphäre auf Meereshöhe ([[Standardbedingungen|Standard- bzw. Normdruck]]) beträgt
: 1 [[Physikalische Atmosphäre|atm]] = 101325 Pa = 1013,25 hPa = 101,325 kPa = 1,01325 bar.

== Geschichte ==
[[Blaise Pascal]] (1623–1662) war ein französischer Philosoph und Wissenschaftler, der sich unter anderem mit dem Verhalten von Fluiden beschäftigte und Grundlagen wie das Konzept von Druck und Vakuum entwickelte. Bereits auf der 5. [[Generalkonferenz für Maß und Gewicht]] (CGPM) 1913 wurde der Name „Pascal“ für eine Druckeinheit vorgeschlagen, die den Wert 10 N/cm2 haben sollte (das ist der Druck, der später 1 bar genannt wurde).<ref name="CGPM5" /> Auf der 9. CGPM 1948 wurde die Einheit „Pascal“ in ihrer heutigen Definition im Rahmen eines Projekts der französischen Regierung zur Etablierung eines universellen, [[Internationales Einheitensystem#Kohärenz|kohärenten]] Einheitensystems vorgeschlagen.<ref name="CGPM9cr" /> Es wurde aber jeweils kein entsprechender Beschluss gefasst.

Auch bei der Einführung des SI-Systems 1960 gab es noch keinen eigenen Namen für die Einheit des Drucks; man verwendete „Newton pro Quadratmeter“. Dieser lange Name erwies sich jedoch als unhandlich, zumal 1 N/m2 ein sehr kleiner Druck ist.<ref name="anderson">{{Literatur |Autor=Norman A. Anderson |Titel=Instrumentation for Process Measurement and Control |Auflage=3 |Verlag=CRC Press |Datum=1997 |ISBN=0-8493-9871-1 |Seiten=37 |Online={{Google Buch |BuchID=ETWsFoCGPxAC |Seite=37}}}}</ref> In der europäischen Industrie wurde zunehmend die Einheit Bar (1 bar = 105 N/m2) gebraucht, die ziemlich genau dem Druck einer [[Physikalische Atmosphäre|Atmosphäre]] entspricht, und in der Meteorologie war die Einheit Millibar üblich. Um dezimale Vielfache wie 105 als Umrechnungsfaktoren im SI-System zu vermeiden, wurde bei der 14. Generalkonferenz für Maß und Gewicht im Oktober 1971 der abgeleiteten Einheit N/m2 der Name Pascal gegeben.<ref name="anderson" /><ref name="CGPM14" />

Die Einheit wurde in der Bundesrepublik Deutschland 1969 als [[Einheiten- und Zeitgesetz|gesetzliche Einheit]] festgelegt.<ref name="Bundesgesetzblatt_1970_981" /><ref name="PTB_gezEinheiten" /> In der Meteorologie wurde Pascal dann am 1. Januar 1984 eingeführt.<ref name="welt">{{Internetquelle |url=https://www.wetter.net/wetterlexikon/eintrag/pascal |titel=Wetter-Lexikon → Pascal |werk=Website wetter.net |hrsg=Q.met GmbH Wiesbaden |abruf=2020-12-12}}</ref>

== Anwendungen und typische Größen ==
{{Siehe auch|Liste von Größenordnungen des Druckes}}
Im Folgenden werden einige Größenbeispiele für verschiedene Anwendungen angeführt. Für den Größenbereich werden [[Vorsätze für Maßeinheiten|SI-Präfixe]] angegeben.

=== {{Anker|µPa|μPa}} Mikropascal ===

Als Bezugswert für den [[Schalldruckpegel]] ''L''p = 0 dB ([[Dezibel]]) ist 20 μPa [[Schalldruck]] festgelegt und gilt als Hörschwelle. Die [[Lautheit]] von 1 [[Sone]] wird bei 1000-Hz-Sinuston und +40 dB, also 2000 μPa definiert. 1 Pa Schalldruck entspricht +94 dB und ist damit so laut, dass bei Dauerbelastung [[Schwerhörigkeit|Hörschäden]] auftreten können.

=== {{Anker|daPa}} Dekapascal ===

In der Lüftungstechnik wird häufig die Einheit Dekapascal (1 daPa = 10 Pa) verwendet, wobei ein Dekapascal 0,1 mbar entspricht.

=== {{Anker|hPa}} Hektopascal ===

In der [[Meteorologie]] wird der [[Luftdruck]] der Atmosphäre (auf Meereshöhe im Mittel 1013,25 hPa) meist in '''Hektopascal''' (1 hPa = 100 Pa) angegeben, weil so die SI-konforme Einheit Pascal verwendet werden kann und auch ein Zahlwert entsteht, der dem früher üblichen [[Bar (Einheit)|Millibar]] (mbar) genau entspricht.

=== {{Anker|kPa}} Kilopascal ===

Die Einheit '''Kilopascal''' (1 kPa = 1000 Pa = 0,1 N/cm2) wird in der Kraftfahrzeugtechnik beispielsweise für die SI-konforme Angabe des Reifenfülldruckes benutzt. Ein Druck von 100 kPa entspricht 1 bar.
Auch bei Abwasserleitungen wird der Prüfdruck meistens in Kilopascal angegeben.

=== {{Anker|MPa}} Megapascal ===

Die Einheit '''Megapascal''' (1 MPa = 1 Million Pa = 1 N/mm2) wird in der Technik z. B. für die [[Zugfestigkeit]] von Metallen und in höheren Zahlen auch zur Beschreibung von [[Explosion]]en verwendet. Der Kaltfülldruck einer Halogenlampe mit den Edelgasen Neon und Krypton bei 22 °C kann z. B. 1,2 MPa (entspricht 12 bar) betragen.<ref>{{Patent| Land=EP| V-Nr=1859474| Code=B1| Titel=Halogenglühlampe| A-Datum=2006-02-09| V-Datum=2010-01-06| Anmelder=Osram GmbH| Erfinder=Klaus Wittmann, Sascha Zelt| Kommentar=Absatz 0019}}</ref> Eine Hydraulikleitung kann für 400 bar = 40 MPa Betriebsdruck ausgelegt sein.

Megapascal werden auch z. B. zur Beschreibung des [[Kritischer Punkt (Thermodynamik)|kritischen Punktes]] in der [[Thermodynamik]] verwendet.

[[Streckgrenze]], [[Dehngrenze]] und [[Streckspannung]] im Maschinenbau werden ebenfalls üblicherweise in Megapascal angegeben. Auch in der Bautechnik wird die [[Festigkeit]] von Betonen in Megapascal angegeben.

Die [[spezifische Energie]] eines [[Sprengstoff]]es gibt den Druck in Megapascal an, den ein Kilogramm dieses Explosivstoffes in einem abgeschlossenen Volumen von einem Liter bei der Explosion erzeugen würde.

=== {{Anker|GPa}} Gigapascal ===

Die Einheit '''Gigapascal''' (1 GPa = 1 Milliarde Pa) beschreibt die Größenordnung von Drücken, die z. B. [[Graphit]] in [[Diamant]] verwandeln:<ref>{{Internetquelle |autor=Jan Oliver Löfken |url=http://www.pro-physik.de/details/news/1382235/Fast_so_hart_wie_Diamant_aber_amorph_wie_Glas.html |titel=Fast so hart wie Diamant, aber amorph wie Glas |hrsg=Wiley-VCH Verlag |datum=2011-10-26 |abruf=2012-06-20}}</ref> Graphit, zusammengepresst in einer hydraulischen Presse bei bis zu 6 GPa und Temperaturen über 1500 °C, wandelt sich in Diamant um.

Im Erdinneren beträgt der Druck in 410 km Tiefe 14 GPa (siehe [[410-km-Diskontinuität]]). In Erdtiefen von etwa 700 km wandeln sich bei Temperaturen von einigen hundert Grad Celsius bzw. bei Drücken um 25 GPa zahlreiche gesteinsbildende Minerale isochemisch in unter diesen Bedingungen stabilere sowie kristallographisch dichter gepackte Modifikationen um.

[[Elastizitätsmodul]] und [[Schubmodul]], [[Materialkonstante]]n, die Auskunft über die lineare elastische Verformung eines Bauteils infolge einer [[Normalkraft|Normal-]] bzw. [[Scherkraft]] geben, werden ebenfalls in Gigapascal angegeben. [[Aluminium]] hat z. B. einen Schubmodul von 25,5 GPa, [[Stahl]] von 79,3 GPa. Der Schermodul von [[Gestein]]en beträgt meistens 30 GPa, siehe [[Seismisches Moment]].

== Umrechnung von Druckeinheiten ==

Neben dem Pascal gibt es noch weitere Einheiten für den Druck. Eine Tabelle findet sich im Artikel [[Druck (Physik)#Einheiten|Druck]].

== Einzelnachweise ==

<references>
<ref name="CGPM5">
[https://www.bipm.org/documents/20126/33145788/CGPM5.pdf/5361d232-a14d-e6cd-38a3-1f5c293656a6#page=59 Protokoll der 5. Generalkonferenz für Maß und Gewicht] (PDF) 1913, S. 56, Vorstellung eines Projekts der französischen Regierung zur Festlegung der Basis- und abgeleiteten Einheiten; abgerufen am 10. Nov. 2019 (französisch).
</ref>
<ref name="CGPM9cr">
[https://www.bipm.org/documents/20126/33145667/CGPM9.pdf/77fe0fa9-bda8-1620-831e-33646e446cd8#page=114 Protokoll der 9. Generalkonferenz für Maß und Gewicht], 1948, Anhang 8: Proposition concernant un système universel de mesures, Seite 114, abgerufen am 31. August 2022 (französisch).
</ref>
<ref name="CGPM14">
[http://www.bipm.org/utils/common/pdf/CGPM/CGPM14.pdf#page=78 Protokoll der 14. Generalkonferenz für Maß und Gewicht] (PDF) 1971, S. 78; abgerufen am 11. November 2019 (französisch); Declaration of the 14th CGPM (1971) [[doi:10.59161/CGPM1971DECLE]] (engl.), [[doi:10.59161/CGPM1971DECLF]] (frz.)
</ref>
<ref name="Bundesgesetzblatt_1970_981">
{{Literatur
|Titel=Ausführungsverordnung zum Gesetz über Einheiten im Meßwesen vom 26. Juni 1970
|Sammelwerk=[[Bundesgesetzblatt (Deutschland)|Bundesgesetzblatt]]
|Band=62
|Verlag=Bundesanzeiger Verlag
|Ort=Bonn
|Datum=1970-06-30
|Seiten=981–991
|Online=https://www.bgbl.de/xaver/bgbl/start.xav?start=%2F%2F*[%40attr_id%3D%27bgbl170062.pdf%27]#__bgbl__%2F%2F*%5B%40attr_id%3D%27bgbl170s0981.pdf%27%5D__1609944229411
|Abruf=2021-01-06}}
</ref>
<ref name="PTB_gezEinheiten">
{{Literatur
|Hrsg=[[Physikalisch-Technische Bundesanstalt|PTB]]
|Titel=Die gesetzlichen Einheiten in Deutschland
|Sammelwerk=Broschüren zum Internationalen Einheitensystem (SI)
|Auflage=2.
|Ort=Braunschweig
|Datum=2019
|Online=https://www.ptb.de/cms/fileadmin/internet/presse_aktuelles/broschueren/intern_einheitensystem/Die_gesetzlichen_Einheiten.pdf
|Format=PDF
|KBytes=1200
|Abruf=2021-01-06}}
</ref>
</references>

{{Navigationsleiste SI-Einheiten}}

[[Kategorie:Druckeinheit]]
[[Kategorie:Blaise Pascal als Namensgeber]]

Pascal (Einheit) - Versionsgeschichte

imported>Wassermaus: Phys Größe: auch mech. Spannung