Diskussion:Physikalische Atmosphäre

Definition

Es wird nicht klar, welche der Gleichheiten in

1 atm = 760 Torr = 760 mm Hg = 1013,25 mbar = 101,325 kPa

die Einheit definieren. Meines Wissens die letzte, aber sicher bin ich mir da nicht. --Digamma (Diskussion) 19:51, 6. Okt. 2014 (CEST)

@Wassermaus: Vielen Dank für deine heutige Bearbeitung, die zumindest einen Teil meiner Frage klärt. Was mir noch unklar ist (und eigentlich nicht diesen Artikel betrifft): Wenn ich das richtig verstehe, ist nach der Festlegung der Einheit "atm" die Einheit Torr definiert worden als 1 Torr = 1/760 atm. Meine Frage ist: Überträgt sich diese Definition auch auf "mmHg"? --Digamma (Diskussion) 19:39, 17. Jun. 2020 (CEST)

Leider nein. 1 mmHg ist definiert als 133,322387415 Pa [1], 1 Torr ist 133,322684... Pa, also ein Unterschied von 1,4x10⁻⁷. In der Praxis wohl kaum relevant, weil mmHg nur noch für Blutdruck verwendet wird. Warum man nicht gleich 1 mmHg = 101325/760 Pa ins Gesetz geschrieben hat, erschließt sich mir nicht. -- Gruß von der Wassermaus (Diskussion) 20:06, 17. Jun. 2020 (CEST)

Erst mal vielen Dank. Mir ist nicht klar, ob das wirklich als Festlegung gemeint ist oder nur die traditionelle Definition referiert. Mir wird auch nicht klar, ob hier nicht doch der gerundet Wert 133,322 Pa festgelegt wird. Und diese Verordnung gilt natürlich erstmal nur in der Schweiz. Dass das für die Praxis nicht relevant ist, ist natürlich klar. --Digamma (Diskussion) 20:58, 17. Jun. 2020 (CEST)

Ich weiß es auch nicht. In der 8. Auflage der SI-Broschüre von 2006 (siehe [2]) ist in Kapitel 4.1 Tabelle 8 geschrieben: 1 mmHg = 133,322 Pa. Mit Gleichheitszeichen, nicht Rundung -- Wassermaus (Diskussion) 23:13, 17. Jun. 2020 (CEST)

Ich habe diese Information jetzt mit Referenz (auch für ref für Torr) hinzugefügt. -- Wassermaus (Diskussion) 23:38, 17. Jun. 2020 (CEST)

Erstens: Die Diskussion wäre nicht hier zu führen, sondern unter Torr. Dort gibt es einen Beleg, dass es sich bei Torr und mmHg um identische Einheiten handelt.

Zweitens: Die Größen sind definiert worden mit 6 signifikanten Stellen. Wenn es nach irgendwelchen Umrechnungen einen Unterschied in der 7. Stelle gibt, dann besagt das gar nichts als nur, dass jemand nicht verantwortlich die Zahlen bewerten kann. Jemand, der sich so sehr mit der Definition der Basiseinheiten und den Grenzen ihrer Reproduzierbarkeit befasst hat, sollte auf Anhieb erkennen, dass die oben angegebene Definition mit 12 signifikanten Stellen nicht stimmen kann. --der Saure 10:21, 18. Jun. 2020 (CEST)

Hallo Saurer, was 1) angeht (Diskussion anderswo führen), gebe ich dir recht. Aber bei 2) liegst du falsch: "definiert ... mit n signifikanten Stellen" ist ein Widerspruch in sich.

Eine Messung (= Vergleichen mit einer Referenz) ist von endlicher Genauigkeit, und es ist Usus, diese Genauigkeit über die Zahl der signifikanten Stellen anzugeben. Aber eine Definition ist eine Definition. Beispiel: ich halte ein Lineal an meinen Finger und messe "8,5 cm", dann sind das 2 signifikante Stellen und eine Genauigkeit von ca. 1 mm. Wenn aber jemand definiert, dass ein Inch 2,54 cm sind oder ein Li 500 m, dann ist das exakt 2,54000000... bzw. 500,0000000.... . Gleiches gilt für g = 9,80665.

Man kann bei definierten Werten nicht von "signifikaten Stellen" sprechen sondern nur von "krummen" oder "glatten" Zahlen. Ausgedrückt in metrischen Einheiten ist das Inch eine "ziemlich glatte" und das Li eine "sehr glatte" Zahl, das hingegen g "ziemlich krumm". Die Chinesen hätten ihr modernes Li auch als einen "krummen Wert" (487,357 m oder so was) definieren können, aber ein glattes 500 schien ihnen ästhetischer und sie hatten keinen Ehrgeiz, zentimetergenau an die alte Li-Definition anzuschließen. Beim Standard-g hätte man das sicher auch gern gehabt, aber es gab die "glatte" Option g = 10 oder g = 9,8 nicht, da man möglichst nahe an der "mittleren" Fallbeschleunigung (was immer das ist) bleiben wollte. Die damalige Messgenauigkeit war ca. 10 hoch minus 6, also nahm man den besten verfügbaren Messwert, rundete auf 6 Stellen und legte den per CGPM-Resolution fest. Und wenn ich diese Zahl jetzt mit einer Standard-Dichte von Hg multipliziere, die ebenfalls eine konventionsgemäß definierte, exakte, "auf 6 Stellen krumme" Zahl ist, dann kommt halt eine immer noch exakte, aber auf 12 Stellen krumme Zahl raus. (Ähnlich ist es ja bei den SI-Einheiten: sie sind definiert u.a. durch die exakten, auf 9 Stellen krummen Konstanten h und c, und das Produkt hc ist daher eine immer noch exakte, aber auf 18 Stellen krumme Zahl).

Was den konkreten Fall angeht: Laut SI (allerdings älteren Fassungen) sind mmHG und Torr unterschiedlich definiert. In der SI-broschüre von 2006 steht mmHg inmitten anderer Konstanten (Bar, Angstöm, Knoten), die exakt über metrische Einheiten (neu) definiert wurden; gleiches gilt für das Torr in der SI-Broschüre von 1998 (steht zwischen Curie, metr. Karat, ...). Die von dir erwähnten DIN-Referenzen sind mir nicht zugänglich. Aber, wie gesagt, das gehört ins Lemma Torr. -- Gruß von der Wassermaus (Diskussion) 16:17, 18. Jun. 2020 (CEST)

Zum Zoll ist alles klar, dahinter steckt vermutlich eine willkürlich glatte Zahl, die kann man mit Nullen auffüllen.

Zu den Basiseinheiten: Die definierenden Naturkonstanten sind angegeben mit (zur Vereinfachung sage ich mal) 9 Stellen. Bei einer früheren Diskussion hast du mir erklärt, dass sich weitere Stellen nicht angeben ließen wegen mangelnder Reproduzierbarkeit. Offenbar haben sich die Fachleute auf das beschränkt, was sie verantworten konnten. Mit der 9stelligen Definition wird der Zahlenwert exakt, aber die Möglichkeit zum Anhängen von Nullen ist doch reine Mathematik; messstechnisch bleibt es dabei, dass die 10. Stelle ungewiss ist. Ich habe mir einmal in der SI-Broschüre von 2019 angesehen, wie die Einheiten angegeben werden, konkret am Beispiel Meter. Das wird definiert durch $c$ und $\Delta \nu$ und dann aber aber nicht mit 18 Stellen, sondern nur mit 8 Stellen. Da hat keiner gewagt, Stellen anzugeben, die mangels Reproduzierbarkeit nicht zu verantworten gehen.

Die Einheiten Torr und Milimeter Quecksilbersäule sind identisch (4 Belege im Artikel Torr). Ich habe in den Artikeln zu den Druckeinheiten sehr sorgfältig versucht herauszufinden, was definiert ist, und ich habe nur von diesen Stellen aus vorwärts gerechnet. Jede Rückrechnung aus an anderen Stellen gefundenen, zwangsläufig gerundeten Zwischenergebnissen kommt auf etwas anderes als die Ausgangsposition. Solche Ergebnisse mit unterschiedlich gerundeten Ausgangspunkten liegen dir offenbar vor; man muss nur genügend viele Stellen bemühen, um einen Unterschied zu entdecken.

In der SI-Brosochüre von 2007 finde ich nur mmHg (Seite 28), aber kein Torr. Damit finde ich auch keine Zahlen, die einen Rückschluss auf unterschiedliche Definitionen erlauben. Ältere SI-Broschüren kenne ich nicht. Die Gleichung in der SI-Br. von 2007 "1 mmHg = 133,322 Pa" ist übrigens so ein Zwischenergebnis, das nicht Definition ist. Wer von dieser gerundeten Zahl ausgeht und mit Nullen verlängert, um das mmHg zu definieren, stellt fest, dass das mmHg etwas anderes sein muss als das Torr. --der Saure 20:43, 18. Jun. 2020 (CEST)

Nein, der Satz "Offenbar haben sich die Fachleute auf das beschränkt, was sie verantworten konnten." ist falsch. Richtig wäre der Satz "Die Fachleute hätten am liebsten ganz wenige Stellen genommen, um eine schöne runde Zahl zu haben. Zum Beispiel c = 3·10^8 m. Aber leider waren sie dazu verdonnert, das Meter so wenig zu verändern wie nur irgend möglich. Und da das alte Meter auf 10⁻⁸ genau war (Kryptonlampe), mussten sie 8 oder 9 Stellen mitschleppen." (Die Fachleute 1789 hatten es einfacher. Sie mussten auf alte Definitionen keinen Rücksicht nehmen und definierten den Erdquadranten zu exakt 10^7 m. Nur war die Messtechnik damals nicht so gut, so dass die Übertragung der Landvermessung auf den Platinstab einen Fehler von 0,02 % hatte, und als man später das Meter nicht mehr über den Erdquadranten sondern über den Platinstab definierte, war der Erdquadrant plötzlich 10002 km lang.) Aber egal ob eine Stelle oder zehn: Definition ist die (exakte) Festlegung eines Sachverhalts, Messung ist der (begrenzt genau realisierbare) Vergleich zweier Dinge.

In der SI-broschüre von 2006 steht in der Tat nur mmHg, und in der von 1998 nur Torr. So hatte ich es auch geschriebn, oder? -- Wassermaus (Diskussion) 22:22, 18. Jun. 2020 (CEST)

Einfügung: Bei genauerer Prüfung sehe ich, dass dir bei deiner Überarbeitung gleiche mehrere Zitate verrutscht oder verloren gegangen sind. Wenn es recht ist, "fusche" ich dir das zurecht. --der Saure 16:03, 19. Jun. 2020 (CEST)

Schon putzig diese immer wieder aufblitzende Diskussion. Ich kann nicht widerstehen, dazu beizutragen, obwohl es hier nicht so recht hingehört...

Wenn ich etwas messe, vergleiche ich es mit dem Maßstab. Das hat immer eine Messungenauigkeit - es sei denn ich vergleiche den Maßstab mit sich selbst.

Die Aussage "Die Länge des Objekts A beträgt X Meter" bedeutete

anno 1889: "X mal so lang, wie der Urmeterstab"

anno 1889: "X mal so lang wie 1650763,73 Kryptonwellenlängen"

anno 1983: "X mal so lang wie die Strecke, die Licht in ¹⁄_299792458 s zurücklegt."

und war das Ergebnis einer Messung mit endlicher Präzision.

Schauen wir jetzt, was die Aussage "Licht legt in einer Sekunde 299792458 m zurück" bedeutet:

anno 1889: "Licht legt in 1 s das 299792458-fache der Länge des Urmeterstabs zurück"

anno 1960: "Licht legt in 1 s das 299792458x1650763,73-fache der Kryptonwellenlänge zurück"

anno 1889: "Licht legt in 1 s das 299792458-fache der Strecke zurück, die es in ¹⁄_299792458 s zurücklegt."

Sind wir uns einig, dass die ersten beiden Aussagen einer Mess(un)genauigkeit unterliegen und die letzte nicht? -- Reilinger (Diskussion) 12:33, 19. Jun. 2020 (CEST)

Einleitung - jüngste Änderungen

Die Formulierung

Die physikalische Atmosphäre ist eine seit dem 1. Januar 1978 nicht mehr gesetzliche Einheit des Drucks.

besagt erstens, dass die physikalische Atmosphäre eine Einheit des Drucks ist und dass sie seit dem 1.Januar 1978 nicht mehr gesetzlich ist. Die Formulierung

Die physikalische Atmosphäre ist seit dem 1. Januar 1978 keine gesetzliche Einheit des Drucks mehr

besagt nur das zweite. Die wesentliche Aussage ist aber die erste. Die Einleitung soll ja schließlich sagen, was das Lemma ist, nicht was es nicht ist. --Digamma (Diskussion) 21:51, 18. Jan. 2016 (CET)

Dieser Abschnitt kann archiviert werden. --Digamma (Diskussion) 11:05, 8. Jan. 2017 (CET)

Aussprache

Wie spricht man die Einheit aus? Was ist die "richtigste" Aussprache? Gibt es da Quellen oder Belege bzw. Richtlinien? Irgendwer (im naheliegendste Fall diejenigen, die die Einheit eingeführt haben) wird sich doch wohl auch eine Aussprache dafür zurechtgelegt haben, und sei es einfach a-t-m. (nicht signierter Beitrag von 134.91.40.105 (Diskussion) 15:08, 6. Jan. 2017 (CET))

Meines Wissens spricht man nie die Buchstaben des Kurzzeichens, sondern immer den Namen der Einheit. Also "physikalische Atmosphären" oder kurz "Atmosphären", wenn es klar ist, dass es sich um physikalische und nicht um technische Atmosphären handelt. --Digamma (Diskussion) 10:46, 7. Jan. 2017 (CET)

Historie richtig herum

@Saure: Leider hast du durch Rückgängigmachung meines gestrigen Edits den Artikel verschlechtert. Jetzt steht da nämlich wieder: "Ursprünglich wurde der Atmosphärendruck über die Messung mit dem Quecksilberbarometer und der Dichte des Quecksilbers berechnet." (Hervorhebung von mir) gefolgt von der Angabe in SI-Einheiten, und dann ganz am Ende der Nachsatz "Die physikalische Atmosphäre ist genau durch Definition mit der ebenfalls nicht mehr gesetzlich fixierten Einheit Torr verknüpft."

Das verdreht den historischen Zusammenhang:

1. Zuerst hat Torricelli das Quecksilberbarometer erfunden. Der Luftdruck wurde über die Höhe der Quecksilbersäule gemessen. Nachdem die Franzosen Meter bzw. Millimeter eingeführt haben, war die Einheit mmHg - das war schon lange nach Torricellis Tod.
2. Als Standardwert hat sich über die Zeit der Luftdruck von 760 mmHg etabliert. (So wie z.B. 20 °C oft als Standardtemperatur genommen wird.
3. Zu diesem Zeitpunkt war die Einheit mmHg oder Torr getrennt vom metrischen System definiert. Natürlich konnte man damals Torr in Kilopond/cm2 umrechnen (Newton oder Pascal gab es noch nicht, erst 1901 hat man überhaupt zwischen Massen-kg und Kraft-kg unterschieden), aber man hielt Torr getrennt.
4. erst 1948/1954 hat man die Standardatmosphäre ins Metrische System integriert und zu diesem Zweck über MKS-Einheiten definiert.

Es ist also falsch zu sagen "... und der Dichte des Quecksilbers berechnet ...". Für die Angabe in mmHg brauchte man die Dichte von Quecksilber nicht zu wissen.

Ich mache jetzt noch mal einen Anlauf in diese Richtung, wobei ich die (Nicht-)Diskrepanz zwischen Torr und mmHG weggelassen habe und das neue Torr als 1 atm/760 (und nicht 101 325 Pa/760) hinschreibe. Wenn du es dann noch verbessern möchtest, dann natürlich gerne, aber bitte beachte, es muss dabei klar sein:

• Die Standardatmosphäre ist heute definiert als 101 325 Pa (wobei völlig egal ist, mit welcher Methode das gemessen wird - Quecksilber oder sonstwas)
• Sie wurde ursprünglich als 760 Torr (mmHg) definiert (also nicht "berechnet")
• Unter Verwendung der bestmöglichen Werte von g und rho wurde die alte Def (in Torr) in die neue Def (in Pa) überführt
• anschließend wurde auch das Torr neu definiert, nämlich nicht mehr über Quecksilbersäule sondern als 1 atm/760

Siehe z.B. Chemie: das Basiswissen der Chemie, ISBN 978-3-13-484309-5, Seite 144: "Der mittlere Druck auf Höhe des Meeresspiegels bei 0 C hält eine Quecksilbersäule von 760 mm Höhe. Diser Druck wird Normdruck genannt. Er wurde früher als Einheit zur Druckmessung verwendet; die Einheit hieß physikalische Altmosphäre oder Standard-Atmosphäre (abgekürzt atm). Das Druckäquivalent von 1 mm Quecksilbersäule wurde Torr genannt."

Und noch was: die DIN-Normen sind zwar untadelige Referenzen, aber erstens nicht allgemein verfügbar und zweitens deutschlandbezogen. Deshalb muss die Definition der BIPM/CGPM wieder rein (DIN hat ja auch nur von denen abgeschrieben).

Gruß von der Wassermaus (Diskussion) 21:39, 18. Jun. 2020 (CEST)

P.S. @Digamma: Während ich noch fleißig geschreibselt habe, hattest du eben meine gestrige Version schon wieder hergestellt. Danke dir!! Ich habe also jetzt parallel dazu noch mal eine ähnliche (aber nicht identische) Version wie gestern geschrieben, die ist jetzt live. Falls du daraus eine Synthese machen willst, nur zu! -- Gruß von der Wassermaus (Diskussion) 21:46, 18. Jun. 2020 (CEST)

@Wassermaus: Ich will mich hier nicht weiter engagieren, aber drei kleine Hinweise

1. Du hast im Artikel auf Le Système international d’unités, 7. Aufl. verwiesen. Wenn ich dem Link folge, komme ich auf die 9. Aufl.. Gibt es die 7. Aufl. nicht auch in deutsch?
2. Im Verweis auf die Resolution 4 of the 10th CGPM (1954) braucht man nicht das dyn zu bemühen, in der Resolution steht auch das Newton.
3. Die Fundstelle für die Dichte ist bei deiner Überarbeitung verloren gegangen.

Es grüßt der Saure 09:21, 19. Jun. 2020 (CEST)

Hallo der Saure,

1. good point, - der Link war etwas versteckt ("previous editions") - habe ihn jetzt durch direkten Link ersetzt - auf das Originaldokument. Eine stabile, (offizielle) deutsche Übersetzung ist mir nicht bekannt.
2. huch! - du hast natürlich recht, stand darunter - ich hatte Tomaten auf den Augen
3. wo war denn eine Fundstelle der Dichte?

Gruß von der Wassermaus (Diskussion) 12:14, 19. Jun. 2020 (CEST)