Psi (unidade de medida)

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Um manômetro que mede em psi (escala vermelha) e em kPa (escala preta)

Psi (forma abreviada do inglês pound force per square inch, cujo símbolo também pode ser escrito como lbf/in²[1]) ou libra-força por polegada quadrada é a pressão resultante da força de uma libra-força aplicada a uma área de uma polegada quadrada. Esta unidade de medida de pressão ainda é utilizada pela indústria inglesa e americana, apesar de estar sendo gradativamente substituída pelo Pa (pascal - unidade de pressão do Sistema Internacional de Unidades SI)[2] e pelo bar, visto que o psi é baseado no arcaico Sistema Imperial Inglês.

No Brasil, o psi (ou lbf/in²) ainda é amplamente utilizado no meio automotivo devido às influências inglesa e estado-unidense. No entanto, o capítulo 4.2 da 8ª Edição do SI publicada pelo BIPM (Bureau International des Poids et Mesures)[3] não recomenda a sua utilização, assim como não recomenda quaisquer outras unidades baseadas na libra, na jarda e na polegada.

A norma internacional ISO 80000-4, cuja versão brasileira atual é a ABNT NBR ISO 80000-4:2007 (Grandezas e Unidades. Parte 4: Mecânica), também renega as unidades não recomendadas a anexos no final da norma, estando o psi dentre elas.[1]

A rastreabilidade do psi ao Sistema Internacional de Unidades dá-se através do pascal conforme a equivalência: 1 psi ≈ 6894,757 Pa.[1]

Dentro do psi, encontram-se duas escalas de medir pressão: psia e psig.[4]

psia: abreviação para pounds per square inch absolute – libras por polegada quadrada absoluta. É a pressão relativa ao vácuo. Medidas tomadas em psia incluem a pressão atmosférica, que varia de acordo com a altitude. Uma atmosfera é igual a 14,696 psia, que à pressão atmosférica ao nível do mar.

 psia = psig + 14,696 

psig: abreviação de pounds per square inch gauge – libras por polegada quadrada manométrica. A pressão manométrica é medida relativa à pressão atmosférica local, ignorando, portanto a altitude.

 psig = psia - 14,696

A rastreabilidade da pressão em psi para o SI (Sistema Internacional de Unidades), conforme descrito anteriormente, é através da unidade Pa (pascal), que é a relação entre a força em N (newton) e a área em m² (metro quadrado), levando em conta que 1 libra = 4,448 N e 1 polegada = 25,4 mm. Por exemplo: 10 psi = 10 x 6894,8 = 68948 Pa. Deve ser observado que 1 bar = 100 kPa (quilopascal). Para medir a pressão de fluidos, é geralmente utilizado o bar, e para tensões, o Pa.

Outras conversões úteis: 1 psi = 6,895 x 103 Pa (pascal) | 1 Pa = 145,04 x 10 −6 psi

1 psi = 68,948 x 10 −3 bar | 1 bar = 14,5037744 psi

1 psi = 68,046 x 10 −3 atm | 1 atm = 14,696 psi

1 psi = 51,715 torr | 1 torr = 19,337 x 10 −3 psi

1 psi = 7,029 x 10 −1 m.c.a. | 1 m.c.a. = 1,4226 psi (m.c.a. = metros de coluna d'água)

e da segunda Lei de Newton:

1 N = 1 kg m s−2

Magnitude de alguns sistemas em psi e sua correlação com o Sistema Internacional de Unidades (SI)[editar | editar código-fonte]

A seguir são apresentadas algumas situações medidas em psi e sua rastreabilidade ao Sistema Internacional de Unidades - SI. Dependendo da magnitude, a equivalência é representada ora em quilopascal (kPa = 103 Pa), ora em megapascal (MPa = 106 Pa), ora em gigapascal (GPa = 109 Pa). Por serem todos múltiplos do pascal, o kPa, o MPa e o GPa também são unidades SI.

Situação em que há medição de pressão Valor da pressão em

psi

Pressão correspondente no

Sistema Internacional de Unidades

Pressão sanguínea — Pressão sanguínea humana média (120 / 80) mmHg 2,32 / 1,55 (16,0 / 10,7) kPa
Turbo automotivo 6 - 15 (41,4 - 103,4) kPa
Pressão atmosférica ao nível do mar (padrão) 14,7 101,4 kPa
Pneus automotivos (alta) (comum) 32 220,6 kPa
Pneus de bicicleta (alta) (comum) 65 448,2 kPa
Aerógrafo ou compressor de ar caseiro 90 620,5 kPa
Freio a ar (alta)(comum) 90 ≤ Pg ≤ 120 (620,5 ≤ Pg ≤ 827,4) kPa
Pneu de bicicleta de competição (alta) (comum) 120 827,4 kPa
Locomotiva a vapor 150 ≤ Pg ≤ 280 (1,0 ≤ Pg ≤ 1,9) MPa
Locomotiva a vapor "Union Pacific Big Boy" 300 2,1 MPa
Tubulação de gás natural 800 até 1000 (5,5 até 6,9) MPa
Aparato para respiração autocontida para atmosferas tóxicas 2216 15,3 MPa
Tanque de SCUBA cheio 3000 20,7 MPa
Sistema hidráulico de aviões a jato comerciais 3000 20,7 MPa
Sistema hidráulico do Airbus A380 5000 34,5 MPa
Cortador a jato d'água 40.000 - 100.000 (275,8 - 689,5) MPa
Módulo de Young para o aço 30 000 000 206,8 GPa

Apesar de a conversão para o Sistema Internacional de Unidades parecer gerar números não arredondados e com casas decimais, isso acontece porque essas situações, até o momento, têm sido projetadas em psi. À medida que os fabricantes migrarem para o pascal e seus múltiplos, uma vez que, conforme capítulo 4º do SI, a utilização das unidades SI traz vantagens por formar um conjunto coerente, sem necessidade de conversões e de linguagem universal,[2] os projetos poderão ser executados para valores arredondados de pressão em pascal e seus múltiplos.

Referências

  1. a b c ABNT NBR ISO 80000-4 - Grandezas e Unidades. Parte 4: Mecânica.
  2. a b «Sistema Internacional de Unidades - 1ª Edição Brasileira da 8ª Edição do BIPM» (PDF). 2012. Consultado em 5 de janeiro de 2017 
  3. «BIPM - Agência Internacional de Pesos e Medidas». Consultado em 5 de janeiro de 2017 
  4. What's the difference between PSI, PSIA & PSIG?. Por Dick Pansire. 12 de março de 2015.


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