Áp suất là gì? Công thức, đơn vị đo và ý nghĩa

Áp suất một đại lượng vật lý quen thuộc với hầu hết tất cả chúng ta. Bởi đây là một phần kiến thức quan trọng trong chương trình Vật lý lớp 8 và cả trong suốt chương trình Vật lý sau này. Bên cạnh đó, áp suất cũng có vai trò rất rất quan trọng trong cuộc sống thực tiễn. Vậy áp suất là gì? Áp suất được tính như nào? Ý nghĩa và các thiết bị đo áp suất hiện nay? Bài viết dưới đây Vật Tư AZ sẽ giúp bạn đọc giải đáp tất cả các thắc mắc xoay quanh áp suất.

1. Áp suất là gì?

Áp suất (Pressure) là một đại lượng vật lý, được viết tắt bằng chữ “P”. 

Định nghĩa của áp suất:

“Áp suất là độ lớn của áp lực mà bị ép trên một diện tích có phương vuông góc với bề mặt bị ép.”

Vậy theo định nghĩa trên áp lực là gì? Ở đây áp lực được hiểu đơn giản là lực tác động trên diện tích bề mặt của một vật. Do đó có thể hiểu: Áp suất chính là lực trên một đơn vị diện tích tác dụng theo chiều vuông góc lên bề mặt vật thể.

Áp suất có ở mọi nơi xung quanh chúng ta. Những nơi có áp suất lớn quá ngưỡng cho phép hay bình chứa áp suất lớn thì thường có nguy cơ làm nổ tung.

Mỗi loại chất sẽ có một loại áp suất khác nhau trong tự nhiên. Ví dụ như áp suất chất khí, áp suất chất rắn, áp suất chất lỏng, áp suất hơi,… Ngoài ra còn có áp suất dư, áp suất tuyệt đối và áp suất riêng phần.

2. Công thức tính áp suất

Từ định nghĩa trên ta có công thức tính áp suất như sau:

                                                P = F/S        

Trong đó:

• P: áp suất
• F: áp lực tác động lên diện tích mặt bị áp, đơn vị của áp lực là N (Newton)
• S là diện tích mặt bị ép, đơn vị của diện tích là m²
• Pa: đơn vị đo áp suất (viết tắt của từ Pascal)

3. Đơn vị đo áp suất là gì?

Vì áp suất xuất hiện ở mọi nơi xung quanh chúng ta cho nên mỗi khu vực lại có một đơn vị đo áp suất riêng của mình. Ví dụ như Châu Mỹ có đơn vị đo của áp suất là PSI, Châu Á lại là Pa,… 

3.1 Đơn vị Pa

Trong hệ SI, đơn vị của áp suất bằng N/m² trong đó N là Newton đơn vị đo lực, còn m² là đơn vị của diện tích. Hay còn gọi với cái tên khác là Pascal, ký hiệu Pa. Pa được đặt theo tên của nhà toán học và vật lý nổi tiếng Blaise – người Pháp. Quy ước:

                                                       1 N/m² = 1Pa

Đây là đơn vị đo áp suất đã được công nhận là hệ thống đo lường quốc tế. Bên cạnh đó cũng là đơn vị đo được sử dụng rộng rãi ở Châu Á. 

Người ta thường sử dụng đơn vị đo Pa nhiều khi đo trong xây dựng, trong sản xuất công nghiệp: thép, điện, nước thải, máy chân không,…

3.2 Đơn vị đo áp suất KPa

Kilopascal (ký hiệu là KPa) là đơn vị đo áp suất được tính dựa trên sự quy đổi từ Pa. Người ta quy ước:

                                                   1 KPa = 1000Pa

Cũng giống như m và km thì KPa được sinh ra nhằm hạn chế tình trạng ghi chép các số liệu mất thời gian, phức tạp khi áp suất đo bằng Pa có nhiều số 0. Vậy nên KPa cũng được xem như là một đơn vị đo áp suất phổ biến ngày nay. 

Hiện nay, KPa đã được đưa vào làm đơn vị hiển thị nhiều loại đồng hồ đo áp suất của các loại máy móc. Đặc biệt là đồng hồ để đo chất khí, chất lỏng như máy bơm và máy hút chân không,

3.3 Đơn vị đo áp suất Bar

Bar cũng là một đơn vị đo lường áp suất. Thế nhưng, Bar lại không được liệt kê vào danh sách đơn vị đo lường quốc tế (SI). Bar được dùng phổ biến tại Châu Âu như Đức, Pháp, Anh. Ngoài ra để thuận tiện hơn, Bả cũng đã được biến đổi thành các đơn vị nhỏ mBar và KBar cho phù hợp.

Quy ước:

                                               1 Bar = 100.000 Pa

3.4 Đơn vị đo MPa

MPa hay còn được gọi là Mage Pascal là đơn vị đo áp suất nằm trong hệ thông đo lường quốc tế (SI). Thường được dùng phổ biến trong đồng hồ đo của máy né khí, áp suất thuỷ lực, áp suất lò hơi.

Cách quy đổi: 

                                        1 MPa = 1000 KPa = 1 000 000 Pa

Trong khi đó, ngoài những đơn vị đo lường trên thì Châu Mỹ thường sử dụng đơn vị đo là Psi, Kpsi. Vậy thì làm sao để có thể quy đồng giữa các đơn vị đo áp suất này? Bạn có thể tham khảo ngay Bảng quy đổi các đơn vị đo áp suất sau:

4. Những cách giúp tăng, giảm áp suất

4.1 Cách giúp tăng áp suất

Một số biện pháp giúp tăng áp suất là:

• Tăng áp lực  tác động nhưng vẫn giữ nguyên diện tích bề mặt bị ép.
• Tăng lực tác động theo hướng vuông góc và giảm diện tích bề mặt bị ép
• Tăng diện tích bề mặt bị ép và giữ nguyên áp lực.

4.2 Cách giúp giảm áp suất

Một số biện pháp giúp giảm áp suất và bạn có thể tham khảo là:

• Giảm áp lực tác động, đồng thời giữ nguyên diện tích bề mặt bị ép.
• Giảm áp lực và giảm diện tích bề mặt bị ép.
• Giảm diện tích bề mặt bị ép và giữ nguyên áp lực

5. Ý nghĩa của áp suất trong thực tiễn

Trong đời sống, áp suất có vai trò vô cùng quan trọng đối với mỗi người. Áp suất được ứng dụng rộng rãi ngay xung quanh chúng ta. Đơn giản như máy bơm rửa xe, máy bay, mãy sửa chữa xe,….những công cụ mà ta hay sử dụng hằng ngày này cũng được áp dụng áp suất vào đó. Có thể bạn không biết, rễ cây vận chuyển nước lên ngọn cây được là nhờ có áp suất.

Hoặc trong lĩnh vực công nghiệp, việc đo áp suất bằng các thiết bị cơ điện là không thể thiếu. Nhất là các ngành công nghiệp lọc hoá dầu, công nghệ thực phẩm,…để đo được tốc độ bay, tốc độ dòng chảy thì áp suất càng có một vai trò to lớn. Từ đó góp phần đảm bảo cho sản xuất, quá trình vận hành được diễn ra trôi chảy, bình thường.

Đặc biệt, đối với y tế áp suất là nguồn cung cấp chân không phục vụ các công việc như phẫu thuật, khám bệnh hay nguồn cung khí oxy cho các bệnh nhân,…

6. Các thiết bị đo áp suất hiện nay

6.1 Đồng hồ đo áp suất

Đồng hồ đo áp suất là một thiết bị chuyên dùng để đo áp suất của chất khí, lỏng, hơi….Đồng hộ được hoạt động dựa trên nguyên lý tác động của áp lự nước lên hệ thống chuyển động của đồng hồ. Từ đó làm quay bánh răng giúp kim trỏ đồng hồ chỉ tới dải áp suất trên mặt đồng hồ thiết bị đo. Cuối cùng, trên mặt đồng hồ sẽ hiển thị cho chúng ta biết được mức áp suất tại đó là bao nhiêu.

Tuy nhiên, thiết bị này chỉ đo trực tiếp áp suất tại địa điểm đo và thường không suất ra tín hiệu đo. Có rất nhiều loại thiết bị đo áp suất cho từng mục đích và chất muốn đo.

Xem thêm: Các loại đồng hô đo áp suất phổ biến trên thị trường ngày nay

6.2 Cảm biến đo áp suất

Là thiết bị chuyển tín hiệu áp suất sang tín hiệu điện. Thiết bị này sẽ hoạt động khi có nguồn tác động lên đầu cảm biến, cảm biến sẽ đưa ra giá trị về vi xử lý, nhằm xử lý ra tín hiệu điện.

6.3 Cảm biến đo áp suất có đồng hồ điện tử

Là dạng kết hợp giữa ưu điểm của cảm biến đo áp suất và đồng hồ điện tự. Lợi ích của thiết bị này là người sử dụng có thể thấy được áp suất ngay tại địa điểm cần đo và có thể suất ra tín hiệu đưa về bộ xử lý – điều khiển.

6.4 Máy đo áp suất

Máy đo áp suất cũng là thiết bị đo áp suất có sử dụng giữa cảm biến áp suất làm đầu đo cho máy. Giúp máy ghi lại nhanh chóng, chính xác những tín hiệu áp suất để chuyển sang tín hiệu điện. Từ đó chuyển về bộ xử lý ở thân máy để hiển thị kết quả đã đo cho người đọc. Ưu điểm của máy là thiết kế nhỏ gọn, được tích hợp cả tính năng đo cho nhiều loại chất liệu khác nhau cũng như nhiều đơn vị đo mà không mất thời gian chuyển đổi. Hơn nữa, có thể kết nối với máy tính và máy in để xuất ra các thông tin, kết quả đo.

Trên đây là giải đáp của Vật Tư AZ về vấn đề: “ Áp suất là gì? Áp suất được tính như nào? Ý nghĩa và các thiết bị đo áp suất hiện nay? ”. Mong rằng bài viết này hữu ích với bạn! Nếu bạn còn khó khăn hay thắc mắc gì liên hệ ngay với chúng tôi qua Fanpage hoặc Website – Vật Tư AZ để được giải đáp, hỗ trợ MIỄN PHÍ, NHANH CHÓNG.