Áp suất là gì? Sự khác biệt giữa lực và áp suất

Áp suất là gì? Tại sao áp suất lại mang ý nghĩa quan trọng trong đời sống chúng ta cũng như trong sản xuất công nghiệp? Để hiểu rõ hơn áp suất là gì, và các dạng áp suất thường gặp nhất. Bài viết này sẽ giải quyết vấn đề giúp bạn!

Áp suất là gì

Áp suất là lượng lực tác dụng lên một bề mặt chia cho diện tích bề mặt đó. Ví dụ về các áp lực khác nhau, dùng một ngón tay ấn vào tường và bạn không thấy bất kỳ hiện tượng nào; tuy nhiên, cùng một ngón tay đẩy đinh bấm có thể dễ dàng làm hỏng tường. Mặc dù lực tác dụng lên bề mặt là như nhau, nhưng đinh bấm áp dụng nhiều áp lực hơn vì điểm tập trung lực đó vào một khu vực nhỏ hơn.

Áp suất là gì?
Áp suất là gì?

Một cách chính thức hơn, áp suất (ký hiệu: p) được định nghĩa là độ lớn của lực pháp tuyến chia cho diện tích mà lực tác dụng lên.

p = F / A

Trong đó p là áp suất, F là lực pháp tuyến và A là diện tích. Không giống như ứng suất, áp suất được định nghĩa là một đại lượng vô hướng.

Áp suất tiếng Anh là gì

Pressure là tên gọi tiếng Anh của áp suất. Tuy rằng đây là một thuật ngữ kỹ thuật nhưng chúng xuất hiện rất nhiều xung quanh chúng ta, từ đời sống cho đến sản xuất. Tiếp theo, chúng ta cùng tìm hiểu về đơn vị của áp suất là gì, cũng như các dạng áp suất trong thực tế nhé!

Đơn vị đo áp suất

Đơn vị SI của áp suất là pascal (Pa), bằng một niutơn trên mét vuông (N·m−2 hoặc kg·m−1·s−2). Tên đặc biệt này của đơn vị đã được thêm vào năm 1971; trước đó, áp suất trong SI được biểu thị bằng các đơn vị như N/m².

Các thước đo không phải SI (vẫn được sử dụng ở một số nơi trên thế giới) bao gồm lực pound trên inch vuông (psi) và bar.

Công thức tính áp suất
Công thức tính áp suất

Đơn vị cgs của áp suất là barye (ba). Nó bằng 1 dyn·cm−2.

Áp suất đôi khi vẫn được biểu thị bằng kgf/cm² hoặc gam-lực/cm² (đôi khi là kg/cm²g/cm² mà không xác định đúng các đơn vị lực). Nhưng việc sử dụng các tên kilôgam, gam, kilôgam lực hoặc gam lực (hoặc các ký hiệu của chúng) làm đơn vị lực bị cấm rõ ràng trong SI; đơn vị của lực trong SI là newton (N). Môi trường kỹ thuật (ký hiệu: at) là 1 kgf/cm².

Một số nhà khí tượng học thích hPa (hPa) cho áp suất không khí, tương đương với đơn vị cũ là milibar (mbar). Các áp suất tương tự được tính bằng kilopascal (kPa) trong thực tế tất cả các lĩnh vực khác, trong đó tiền tố hecto hầu như không được sử dụng. Trong các báo cáo thời tiết của Canada, đơn vị bình thường là kPa. Đơn vị inch thủy ngân (inHg) đã lỗi thời đôi khi vẫn được sử dụng ở Hoa Kỳ.

Huyết áp vẫn được đo bằng milimét thủy ngân ở hầu hết thế giới, và áp suất phổi tính bằng centimet nước vẫn còn phổ biến. Các đơn vị đo áp suất lỗi thời này dựa trên áp suất được tạo ra bởi trọng lượng của một số chất lỏng “tiêu chuẩn” dưới một số trọng lực “tiêu chuẩn”. Chúng là những nỗ lực hiệu quả để xác định một đơn vị biểu thị số đọc của áp kế. Khi milimét hoặc inch thủy ngân được sử dụng ngày nay, chúng có các định nghĩa chính xác có thể được biểu thị bằng đơn vị SI. Các đơn vị dựa trên nước phụ thuộc vào tỷ trọng của nước, một đại lượng được đo, chứ không phải được xác định.

Khí quyển tiêu chuẩn (atm) là một hằng số được thiết lập. Nó xấp xỉ bằng áp suất không khí điển hình ở mực nước biển trung bình trái đất và được định nghĩa như sau.

Áp suất được gọi là Pressure
Áp suất được gọi là Pressure

Khí quyển tiêu chuẩn = 101325 Pa = 101,325 kPa = 1013,25 hPa.

Một quy tắc chung thường được sử dụng bởi những người lặn biển là một bầu khí quyển xấp xỉ bằng áp suất của mười mét nước.

Các loại áp suất cần biết

Có khá nhiều dạng áp suất xung quanh chúng ta. Và trong nội dung này Thiết Bị Bơm chia sẻ đến các bạn thông tin của những loại phổ biến nhất. Đó là:

Áp suất khí quyển

Không khí trong khí quyển của trái đất được bao quanh bởi một lớp khí và do đó không khí bao quanh trái đất này tạo ra một áp suất được gọi là “áp suất khí quyển”. Giá trị của nó ở mực nước biển là 101325 Pa.

Nó được đo bằng cách sử dụng một thủy ngân kế, cho biết chiều cao của một cột thủy ngân cân bằng chính xác trọng lượng của cột khí quyển trên khí áp kế. Nó có thể được biểu thị bằng một số hệ thống đơn vị khác nhau như milimét (hoặc inch) thủy ngân, pound trên inch vuông (psi), dynes trên centimet vuông, milibar (mb), khí quyển tiêu chuẩn hoặc kilopascal.

Áp suất khí quyển
Áp suất khí quyển

Áp suất khí quyển giảm gần bề mặt Trái đất, với độ cao ở tốc độ khoảng 3,5 milibar cho mỗi 30 mét (100 feet).

Áp suất chất lỏng

Theo tài liệu Wiki bách khoa toàn thư, thì áp suất chất lỏng được định nghĩa như sau:

Áp suất chất lỏng tại một điểm bất kì trong lòng chất lỏng là giá trị áp lực lên một đơn vị diện tích đặt tại điểm đó.

Công thức tính áp suất:

p = d.h

Trong đó:

  • h: Độ cao của cột chất lỏng, tính từ điểm tính tới mặt thoáng chất lỏng, đơn vị m
  • d: Trọng lượng riêng của chất lỏng, đơn vị N/m3

Ký hiệu: p

Đơn vị: N/m2Pa (Pascal)

Áp suất thẩm thấu

“Áp suất thẩm thấu là áp suất tối thiểu cần được áp dụng cho dung dịch để ngăn dòng chảy của dung môi tinh khiết qua màng bán thấm về phía chứa chất tan. Nó cũng được định nghĩa là thước đo xu hướng của dung dịch lấy trong dung môi nguyên chất bằng thẩm thấu. Áp suất thẩm thấu tiềm năng là áp suất thẩm thấu tối đa có thể phát triển trong dung dịch nếu nó được tách ra khỏi dung môi tinh khiết của nó bằng một màng bán kết.

Áp suất thẩm thấu
Áp suất thẩm thấu

Quá trình thẩm thấu xảy ra khi hai dung dịch, chứa nồng độ chất tan khác nhau, được ngăn cách bởi màng thấm chọn lọc. Các phân tử Dung môi tốt nhất đi qua màng từ dung dịch nồng độ thấp đến dung dịch có nồng độ chất tan cao hơn. Việc chuyển các phân tử dung môi sẽ tiếp tục cho đến khi đạt được trạng thái cân bằng.” Được định nghĩa bởi Wikipedia.

Áp suất chân không

Áp suất chân không hay còn gọi là áp suất âm, là số đo áp suất của lượng vật chất có trong một khoảng không gian nhất định. Áp suất âm trong tiếng Anh gọi là “negative pressure”. Và đồng hồ đo sáp suất âm gọi là “negative pressure gauge

Áp suất chân không càng cao thì lượng vật chất tồn tại trong đó càng ít, vì thế chúng còn được gọi là độ chân không, được tính theo nhiều đơn vị khác nhau như Torr, mBar, Pa, mmHg [abs]

Áp suất chân không đạt 0 Torr hoặc 0 kPa [abs] được xem là chân không tuyệt đối. Hay còn gọi là áp suất âm tuyệt đối (không có vật chất bên trong).

Áp suất chân không
Áp suất chân không

Áp suất thủy tĩnh

Áp suất thủy tĩnh được tạo ra bởi trọng lượng của chất lỏng trên một điểm đo khi chất lỏng ở trạng thái nghỉ. Chiều cao của chất lỏng ảnh hưởng đến áp suất thủy tĩnh. Các đặc tính thủy tĩnh của chất lỏng không phải là hằng số và bị ảnh hưởng bởi mật độ chất lỏng và trọng lực, (cả hai đều xác định áp suất thủy tĩnh).

p = ρgh

Trong đó ρ (rho) là khối lượng riêng của chất lỏng, g là gia tốc do trọng lực và h là chiều cao của chất lỏng trên điểm được đo.

Áp suất cơ học

Áp suất cơ học được đo bằng ống thổi, màng ngăn hoặc ống Bourdon có chức năng chuyển đổi áp suất chất lỏng thành lực.

Khi thảo luận về áp suất, điều quan trọng là phải hiểu một số động lực học khác của áp suất, đó là tuyệt đối, đồng hồ đo, chênh lệch và khí quyển. Mọi người đều quen thuộc với áp suất khí quyển; nó được thảo luận như một phần của các bản tin thời tiết, nó là áp suất của không khí xung quanh chúng ta. Áp suất tuyệt đối, chênh lệch và áp kế là các phương pháp đo áp suất.

Đồng hồ đo áp suất
Đồng hồ đo áp suất

Áp suất đồng hồ: Áp suất đồng hồ là áp suất so với áp suất khí quyển. Dạng áp suất này là dương khi nó ở trên áp suất khí quyển và âm khi nó ở dưới áp suất khí quyển.

Áp suất chênh lệch: Đo chênh áp là đo sự khác biệt giữa hai loại áp suất. Dạng đo áp suất này không có tham chiếu mà đo hai áp suất được áp dụng.

Áp suất tuyệt đối

Áp suất tuyệt đối là khi áp suất được đo so với chân không. Áp suất tham chiếu rõ ràng nhất là áp suất không, tồn tại trong không gian không có không khí của vũ trụ. Một áp suất liên quan đến áp suất tham chiếu này được gọi là áp suất tuyệt đối.

Để tạo sự khác biệt cần thiết với các loại áp suất khác, nó được ký hiệu bằng chỉ số “abs”, có nguồn gốc từ tiếng Latinh “Regiutus”, có nghĩa là tách rời, độc lập.

Cảm biến áp suất tuyệt đối
Cảm biến áp suất tuyệt đối

Sự khác biệt giữa lực và áp suất

Chúng ta cùng so sánh giữa lực và áp suất xem chúng có những khác biệt gì nhé!

Cơ sở so sánh Lực Áp suất
Ý nghĩa Lực là một loại lực đẩy hoặc kéo, tạo ra từ sự tương tác của hai vật thể, có thể làm cho vật thể tăng tốc. Áp suất là lực kéo dài trên diện tích ab, tác dụng lên một vật nào đó, theo phương vuông góc với bề mặt của nó.
Đơn vị tiêu chuẩn Newton, được đại diện bởi ký hiệu N. Pascal, được biểu diễn bằng ký hiệu Pₐ.
Dụng cụ đo Lực kế Áp kế
Đại lượng Đại lượng vectơ Đại lượng vô hướng
Áp dụng cho Mặt, Cạnh và Dọc Mặt
Vận tốc Có thể thay đổi Không thể thay đổi

Áp suất được vận dụng vào rất nhiều thiết bị dùng để triển khai giám sát hệ thống như:

  • Tạo áp suất thì có các máy bơm, van  điều khiển
  • Giám sát áp lực, áp suất thì sử dụng các thiết bị đồng hồ đo áp suất, cảm biến áp suất gắn trực tiếp trên đường ống, bồn chứa hay máy móc để giám sát và điều khiển hệ thống theo áp suất thu thập và so sánh.

Thiết Bị Bơm đã gửi đến các bạn thông tin chi tiết nhất về áp suất là gì. Cũng như trình bày đến các bạn các dạng áp suất thường gặp nhất.

Các bạn có nhu cầu tư vấn hay cần hỗ trợ chọn thiết bị giám sát áp suất phù hợp? Hãy liên hệ ngay với Thiết Bị Bơm để được phục vụ nhanh chóng!

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

error: Content is protected !!