Ympäristöpaineen

Ympäristöpaine on paine, jonka ympäröivä ilmakehä tai muu ympäristö kohdistaa kappaleeseen tai tilaan. Yleensä kyse on ilmakehän paineesta, mutta käsite kattaa myös paineen, joka vallitsee vedenalaisessa tai tyhjiössä olevissa tiloissa. Päätapahtuma on paineen vuorovaikutus ympäristön kanssa, ja se vaikuttaa sekä fysiikkaan että teknisiin prosesseihin.

Paine voidaan ilmoittaa absoluuttina paineena (paine suhteessa tyhjiöön) tai gauge-paineena (paine-erona paikallisen ilmanpaineen suhteen). Ympäristöpaineen mittauksessa käytetään useimmiten barometreja; yleisesti käytetyt yksiköt ovat pascal (Pa) ja sen johdannaiset (kPa, hPa). Standardi ilmanpaine merenpinnan tasolla on noin 101 325 Pa (noin 101,3 kPa), ja 1 bar vastaa 100 000 Pa. 1 atm vastaa noin 101,3 kPa.

Ympäristöpaine vaihtelee useista syistä: korkeudesta, säätilasta ja paikallisesta ilmanpaineesta riippuen. Ilmakehässä paine laskee noustessa ja kasvaa syvyyssuhteessa veden alla, jolloin paine nousee noin yhdellä ilmakehällä jokaista kymmentä metriä kohti. Esimerkiksi 100 metrin vedenalaisessa syvyydessä ambienttpaine on noin 11 atm (noin 1,1 MPa). Ilma-aluksessa, avaruudessa tai tyhjiötiloissa paine voidaan olla huomattavasti pienempi tai suurempi kuin merenpinnan taso.

Käytännössä ympäristöpaine vaikuttaa muun muassa nesteiden kiehumispisteisiin, materiaalien mekaaniseen kestävyyteen, pakkaus- ja kuljetusolosuhteisiin sekä biologisiin prosesseihin, kuten hengitystilanteisiin ja kudosten verisuonitukseen. Ympäristöpaineen ymmärtäminen on keskeistä fysiikassa, lääketieteessä, tekniikassa ja monilla muilla aloilla.