Áp suất là gì? Áp suất phụ thuộc vào những yếu tố nào?

Áp suất là một đại lượng Vật Lý được dùng khá phổ biến trong cuộc sống. Vậy áp suất là gì? Áp suất có đơn vị đo là gì? Những thông tin chia sẻ trong bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn nhé!

Áp suất là gì?

Trong Vật Lý 8, áp suất là độ lớn của áp lực tác dụng lên một đơn vị diện tích bị ép. Trong đó, áp lực là lực ép tác dụng lên bề mặt và có phương vuông góc với bề mặt bị ép. Như vậy, áp suất được sinh ra khi có một lực ép tác động lên bề mặt theo phương vuông góc. 

Ví dụ: Khi ta dùng búa để đóng đinh vào tường thì độ lớn của lực từ búa tác dụng vào đầu đinh và từ mũi đinh tác dụng vào tường được gọi là áp suất. 

Hiện nay, có rất nhiều công cụ được dùng để đo áp suất như: đồng hồ đo áp suất cơ học, cảm biến đo áp suất, máy đo áp suất,…

Bài viết tham khảo: Nhiệt năng là gì? Các cách thay đổi nhiệt năng của một vật

Áp suất có đơn vị đo là gì?

Có rất nhiều đơn vị dùng để đo áp suất; tùy từng khu vực sẽ có thói quen sử dụng các đơn vị khác nhau. 

• Tại những nước Châu Á thường ưu tiên sử dụng các đơn vị như: Pa, kPa, MPa.
• Ở các nước Châu Mỹ thường dùng các đơn vị như: Kpsi, Psi. 
• Các nước Châu Âu lại dùng các đơn vị: kg/cm2, bar

Lưu ý: Áp suất không có đơn vị đo là Newton (N) hoặc N/cm3.

Công thức tính áp suất là gì?

Theo chương trình Vật Lý lớp 8, áp suất được xác định theo công thức sau: 

p = F/S

Trong đó: 

• p: Áp suất (Pa)
• F: Áp lực tác dụng lên bề mặt (N)
• S: Diện tích bề mặt bị ép (m2)

Áp suất phụ thuộc vào những yếu tố nào?

Áp suất sẽ phụ thuộc vào diện tích của bề mặt bị ép và áp lực:

• Khi diện tích bề mặt bị ép càng nhỏ thì áp suất càng lớn và ngược lại. 
• Khi áp lực càng mạnh thì áp suất cũng càng lớn. 

Các cách làm tăng và giảm áp suất

Áp suất tăng khi: 

• Giữ nguyên diện tích bề mặt bị ép và tăng áp lực. 
• Tăng áp lực, giảm diện tích bề mặt ép. 

Để làm giảm áp suất, chúng ta có thể thực hiện các cách sau: 

• Giữ nguyên diện tích mặt ép và giảm áp lực. 
• Tăng diện tích bề mặt ép, đồng thời giữ nguyên áp lực. 

Các loại áp suất thường gặp và công thức tính

Áp suất chất rắn

Đây là độ lớn của áp lực tác dụng lên một đơn vị diện tích xác định. Áp suất chất rắn được xác định như sau: 

P = F/S

Áp suất chất khí và áp suất chất lỏng là gì?

• Áp suất chất khí là áp lực của chất khí di chuyển trong đường ống. Khi áp lực này di chuyển càng nhanh thì áp suất sẽ càng lớn và ngược lại. 
• Áp suất chất lỏng là lực đẩy chất lỏng (có thể là nước, dầu,..) được truyền trong đường ống. Khi lực đẩy càng nhanh thì áp suất sẽ càng mạnh và ngược lại. 

Công thức tính: 

P = d × h 

• P: Áp suất ở cột chất lỏng/ khí. (Pa)
• d: Trọng lượng riêng chất lỏng/ khí (N/m2)
• h: Chiều cao của cột chất lỏng/ khí. (m)

Áp suất khí quyển là gì?

Áp suất khí quyển còn được gọi là áp suất không khí, đây là độ lớn của áp lực trong bầu khí quyển trên Trái Đất. Đơn vị đo áp suất khí quyển là mmHg (mini thủy ngân). 

Khi càng lên cao, không khí càng loãng nên áp suất khí quyển sẽ giảm. Áp suất khí quyển tại một khu vực sẽ thay đổi theo thời gian và ảnh hưởng đến thời tiết của khu vực đó. 

Áp suất riêng phần

Đây là áp suất của 1 chất khí khi nó tồn tại trong một hỗn hợp có nhiều khí khác nhau. 

Theo định luật Dalton, tổng áp suất của một hỗn hợp khí không phản ứng sẽ bằng với tổng áp suất từng phần của các khí riêng lẻ nếu xét trong trường hợp hỗn hợp khí có nhiều chất khí và chúng không phản ứng với nhau. 

Công thức tính: 

p_i = x_i × p

• p_i: Áp suất riêng phần.
• x_i: Số mol của phần từ i trong hỗn hợp khí. 
• p: Áp suất toàn phần. 

Áp suất dư

Đây là áp suất tại 1 điểm trong chất khí và chất lỏng khi ta lấy áp suất khí quyển xung quanh làm mốc. Áp suất dư còn được biết đến là áp suất tương đối. 

Công thức: 

P_d = P – P_a

• P_d: Áp suất dư
• P: Áp suất tuyệt đối
• P_a: Áp suất khí quyển

Áp suất tuyệt đối

Đây là áp suất tiêu chuẩn được so sánh với môi trường chân không.

Công thức: 

P = P_a + P_d

Áp suất thẩm thấu

Đây là lực đẩy được gây ra bởi các phần tử dung môi khuếch tán một chiều qua màng thẩm thấu từ dung dịch có nồng độ cao hơn sang dung dịch có nồng độ thấp hơn hoặc từ dung moi sang dung dịch. 

Công thức: 

P = RTC

• P: Áp suất thẩm thấu.
• R: Hằng số có giá trị = 0,082
• T: Nhiệt độ tuyệt đối, được xác định bằng công thức: T = 273 + t0 (độ C)
• C: Nồng độ của dung dịch (g/l)

Áp suất thủy tĩnh

Đây là áp suất thống nhất tất cả các hướng, tương ứng với áp suất khi chất lỏng không chuyển động.

Áp suất tĩnh đo tại điểm N, cách bề mặt tự do khoảng h được xác định theo công thức sau: 

p = P₀ + Pgh

Ý nghĩa của áp suất là gì?

Áp suất có vai trò quan trọng và được ứng dụng phổ biến trong cuộc sống. Điển hình như: 

• Lĩnh vực máy móc: Áp suất được ứng dụng trong bình nén khí, cung cấp khí nén phục vụ cho nhu cầu sử dụng của con người như bơm xe, xì khô xe, cung cấp khí nén cho nhiều lĩnh vực khác như y tế, thực phẩm,… 

• Lĩnh vực sinh học: Nhờ có áp suất mà rễ cây có thể vận chuyển nước từ rễ lên các bộ phận khác của cây. Áp suất rễ được thể hiện qua hiện tượng rỉ nhựa và ứ đọng. Ví dụ, khi bạn úp cây trong 1 chiếc cốc thủy tinh kín thì sau một đêm, chúng ta sẽ thấy có rất nhiều các giọt nước ứ ra ở phần mép lá. Nguyên nhân là bởi không khí trong cốc thủy tinh bị bão hòa hơi nước, nước được đẩy từ rễ lên lá nhưng không thoát được ra khỏi cốc thủy tinh nên đã ứ thành các giọt nước ở mép lá. 

Hay đối với hiện tượng rỉ giọt, khi bạn cắt đứt thân của một loại cây thân thảo, bạn sẽ thấy có những giọt nhựa rỉ ra ở vị trí bị cắt. 

• Lĩnh vực khai khoáng: Áp suất được ứng dụng để phá hầm, mỏ, khai thác dầu mỏ, than đá,….
• Lĩnh vực y học: Hô hấp nhân tạo, sản xuất máy đo huyết áp,…

Tuy nhiên, việc tạo ra áp suất quá lớn có thể gây ra các vụ nổ khiến môi trường xung quanh bị phá hủy. Đồng thời sức khỏe và tính mạng của con người cũng có thể bị ảnh hưởng. 

Trên đây là bài viết giải đáp áp suất là gì, hy vọng sẽ mang đến cho quý bạn đọc những thông tin hay và bổ ích!