Công thức tính áp suất theo thể tích

Công thức tính áp suất: áp suất là gì, công thức tính áp suất chất lỏng, công thức tính áp suất khí quyển, công thức tính áp suất thẩm thấu, công thức tính áp suất hơi bão hòa…

Công thức tính áp suất theo thể tích

Áp suất là gì?

Áp suất là đại lượng được tính bằng giá trị tỉ số giữa lực tác động theo hướng vuông góc lên một bề mặt với diện tích của bề mặt đó. Hiểu một cách đơn giản hơn, áp suất là độ lớn của áp lực (lực ép có phương vuông góc với mặt phẳng bị ép) trên một đơn vị diện tích bị ép.

Công thức tính áp suất

Công thức tính áp suất:

Công thức tính áp suất theo thể tích

Trong đó:

p là áp suất (

Công thức tính áp suất theo thể tích
)

F là áp lực tác dụng lên mặt bị ép (N)

S là diện tích bị ép (

Công thức tính áp suất theo thể tích
)

Đơn vị đo của áp suất: Pa ( Pascal )

1Pa = 1 (

Công thức tính áp suất theo thể tích
)

1 mmHg = 133,322 (

Công thức tính áp suất theo thể tích
)

1Pa = 1 (

Công thức tính áp suất theo thể tích
) = 760 mmHg

Ý nghĩa của áp suất

Áp suất lớn do các vụ nổ tác dụng những lực rất mạnh lên bề mặt các vật thể xung quanh có thể gây vỡ, thủng bình chứa, đổ vỡ các công trình xây dựng, ảnh hưởng đến môi trường sinh thái, sức khỏe con người.

Chênh lệch áp suất giữa phía dưới và phía trên của cánh máy bay tạo ra lực nâng máy bay

Nguyên tắc làm tăng áp suất: Tăng áp lực, giảm diện tích bị ép

Ví dụ: đóng đinh, lưỡi dao, mũi khoan,…

Nguyên tắc làm giảm áp suất: Giảm áp lực, tăng diện tích bị ép

Ví dụ: Bánh xe tăng, xe ủi; bàn trượt tuyết; đi qua bãi sa lầy;…

Từ định nghĩa áp suất và các vận dụng ở trên, ta đã phân tích ở trên có thể thấy rõ rằng, áp suất là một đại lượng vật lý không chỉ có ý nghĩa trên giấy hay trong các công thức mà còn có ứng dụng và tác động rất lớn đến thực tiễn đời sống. Nghiên cứu và làm rõ định nghĩa áp suất và phân loại chúng là một cách áp dụng những kiến thức lý thuyết vào thực tế lao động, sản xuất.

Phân loại áp suất

Áp suất riêng phần

Áp suất riêng phần là áp suất của một chất khí khi nó là một thành phần trong hỗn hợp khí, nếu giả thiết rằng một mình khí đó chiếm toàn bộ thể tích của hỗn hợp.

Khái niệm áp suất riêng phần xuất hiện trong định luật Dalton. Theo định luật Dalton thì tổng áp suất của hỗn hợp khí không phản ứng bằng tổng các áp suất từng phần của các khí riêng rẽ. Xét một hỗn hợp khí gồm nhiều chất khí không phản ứng với nhau, có định luật Dalton: Ở một nhiệt độ xác định, áp suất toàn phần của một hỗn hợp khí bằng tổng số áp suất riêng phần của các cấu tử của hỗn hợp.

Công thức tính áp suất riêng phần:

Áp suất riêng phần

Công thức tính áp suất theo thể tích
của mỗi cấu tử của hỗn hợp khí có thể tích V là áp suất mà cấu tử ấy gây ra khi đứng riêng một mình và cũng chiếm thể tích V ở cùng một nhiệt độ.

Công thức tính áp suất theo thể tích
=
Công thức tính áp suất theo thể tích
p

Trong đó:

Công thức tính áp suất theo thể tích
: Áp suất riêng phần

Công thức tính áp suất theo thể tích
: Phân mol xi của cấu tử i trong hỗn hợp khí

p: áp suất toàn phần

Ví dụ về áp suất riêng phần

Thu giữ khí oxy bằng cách đẩy qua nước vào trong một bình dốc ngược, sự hiện diện của hơi nước trong bình phải được xét đến khi tính lượng oxy thu được. Cách điều chỉnh được thực hiện bằng việc dùng định luật Dalton về áp suất riêng phần.

Áp suất tuyệt đối

Áp suất tuyệt đối là tổng áp suất gây ra bởi cả khí quyển và cột chất lỏng tác dụng lên điểm trong lòng chất lỏng, là áp suất tiêu chuẩn so với môi trường chân không 100%. Do đó, nó được tính bằng tổng của áp suất tương đối và áp suất khí quyển.

Công thức tính áp suất tuyệt đối:

p =

Công thức tính áp suất theo thể tích
+
Công thức tính áp suất theo thể tích

Trong đó:

Công thức tính áp suất theo thể tích
là áp suất dư (áp suất tương đối),

Công thức tính áp suất theo thể tích
là áp suất khí quyển.

Áp suất thẩm thấu

Áp suất thẩm thấu là áp suất gây nên bởi hiện tượng các phân tử dung môi khuếch tán một chiều qua màng thẩm thấu từ dung môi sang dung dịch( hoặc từ dung dịch có nồng độ thấp sang dung dịch có nồng có nồng đọ cao hơn).
Áp suất thẩm thấu của một dung dịch tỉ lệ thuận với nồng độ cũng như nhiệt độ của dung dịch đó.

Công thức tính áp suất thẩm thấu

P = RTC

P là áp suất thẩm thấu thường tính theo đơn vị atmôtphe-atm.

R là hằng số = 0,082.

T là nhiệt độ tuyệt đối = 273 + toC

C là nồng độ dung dịch tính theo nồng độ phân tử gam/lít.

Ý nghĩa của việc xác định áp suất thẩm thấu trong thực tiễn

Áp suất thẩm thấu có ý nghĩa sinh học rất quan trọng vì màng của các chất của tế bào là các màng thẩm thấu. Nhờ áp suất thẩm thấu mà:

Nước được vận chuyển từ rễ cây lên ngọn cây. Tránh hiện tượng vỡ hoặc teo hồng cầu khi sử dụng những dung dịch đẳng trương (có áp suất thẩm thấu bằng áp suất của máu) để đưa vào cơ thể (Vì dịch trong hồng cầu có áp suất thẩm thấu 7.4-7.5at).

Xác định được phân tử gam 1 chất

Áp suất là gì ? Là câu hỏi đi theo xuyên suốt chúng ta suốt quãng đường phổ thông và cả sau nầy.

Áp suất là một đại lượng vật lí mà chúng ta không còn xa lạ từ khi còn ngồi trên ghế nhà trường. Áp suất gắn liền và cho ra nhiều công dụng đối với đời sống con người từ thời xa xưa. Vậy ta biết cụ thể về áp suất chưa? Và công thức tính áp suất, ứng dụng của nó ra sao?

Áp suất là gì? Áp lực là gì?

Áp lực là lực tác động trên diện tích bề mặt của một vật. Khi lực ép vuông góc với diện tích bề mặt chịu lực. Khi đó, khái niệm lực tổng quát, áp lực là đại lượng véc-tơ. Tuy nhiên theo quy ước đã xác định được phương (vuông góc với bề mặt chịu lực) và chiều (hướng vào mặt chịu lực) . Do đó khi nói về áp lực, người ta có thể chỉ nói về độ lớn (cường độ).

Đơn vị đo lường của áp lực là: Newton(N).

Khi tính toán được áp lực tác dụng lên một bề mặt lớn. Người ta phải chia nhỏ phần diện tích chịu lực và tính lực tác động lên đơn vị diện tích đó.

Khi đó, khái niệm áp suất ra đời. Tức là  áp suất (pressure) lực trên một đơn vị diện tích tác dụng theo chiều vuông góc với bề mặt của vật thể

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

Áp suất có tên tiếng anh là Pressure, được kí hiệu là P trong vật lí học. Trong hệ SI, đơn vị của áp suất là N/m2 (Newton trên mét vuông), nó được gọi là Pascal (Pa) – đây là tên của một nhà khoa học, người mà phát hiện ra được áp suất.

1 Pa rất nhỏ, nó xấp xỉ bằng với một tờ tiền đô la tác dụng lên mặt bàn vậy. 1kPa = 1000 Pa

Xem thêm: Báo giá dịch vụ hút hầm cầu tại Đà Nẵng như thế nào?

Công thức tính Áp suất khí trong vật lí

Ta có phương trình: F = P/S

Trong đó

  • F là lực lên mặt bị ép
  • P là áp suất
  • S là diện tích mà lực ép lên đó

Công thức tính áp suất theo thể tích

Dụng cụ đo áp suất cũng rất đa dạng: đo áp suất khí, chất lỏng,… Có rất nhiều máy đo áp suất tùy vào khu vực mà chúng ta cần đo. Bên cạnh đó,  một số khu vực cũng có đơn vị đo áp suất riêng của mình: Châu Mỹ (PSI), Châu Á (Pa) và Châu Âu (Bar).

Điển hình cho các dụng cụ đo áp suất bao gồm: đồng hồ đo áp suất, đồng hồ đo chân không. Ngoài ra, thuật ngữ “‘áp kế”‘ được đề cập đến như một dụng cụ đo áp suất.

Áp kế, khí áp kế hoặc phong vũ biểu là thiết bị dùng để đo áp suất khí quyển, khi ở trên cao áp suất khí quyển thấp làm nước tăng và ngược lại. Nó có thể đo được áp suất gây ra bởi khí quyển bằng cách dùng nước, khí hoặc thủy ngân.

Đơn vị đo áp suất là gì?

Đơn vị đo áp suất thông thường được sử dụng như sau: Pascal (Pa) ; Bar(bar); Atmosphere kỹ thuật (at); Atmosphere (atm) ; Torr (Torr); Pound lực trên inch vuông (psi).

Công thức tính áp suất theo thể tích
Các đơn vị đo áp suất

Quy đổi giữa các đơn vị đo áp suất được trình bày trong bảng sau:

Đơn vị áp suất
Pascal
(Pa)
Bar
(bar)
Atmosphere kỹ thuật
(at)
Atmosphere
(atm)
Torr
(Torr)
Pound lực trên inch vuông
(psi)
1 Pa ≡ 1 N/m2 10−5 1,0197×10−5 9,8692×10−6 7,5006×10−3 145,04×10−6
1 bar 100000 ≡ 106 dyne/cm2 1,0197 0,98692 750,06 14,504
1 at 98.066,5 0,980665 ≡ 1 kgf/cm2 0,96784 735,56 14,223
1 atm 101.325 1,01325 1,0332 ≡ 1 atm 760 14,696
1 torr 133,322 1,3332×10−3 1,3595×10−3 1,3158×10−3 ≡ 1 Torr; ≈ 1 mmHg 19,337×10−3
1 psi 6.894,76 68,948×10−3 70,307×10−3 68,046×10−3 51,715 ≡ 1 lbf/in2

Vậy làm thế nào để tăng hay giảm áp suất

Có một số cách để tăng/giảm áp suất đơn giản như:

  • Tăng/Giảm lực tác động lên bề mặt nhưng vẫn giữ nguyên diện tích bề mặt đấy.
  • Tăng/Giảm lực tác động vuông góc, song giảm cả diện tích bề mặt mà ta tác động
  • Giữ nguyên áp lực nhưng tăng/giảm diện tích bề mặt bị ép

Áp suất có ở đâu?

Thật ngạc nhiên khi nói rằng, áp suất có ở mọi nơi. Và chúng đóng vai trò rất quan trọng đối với con người trong cuộc sống.

Ngoài ra, ta cũng nên chú trọng với những nơi có áp suất quá ngưỡng cho phép hay bình chứa áp suất lớn vì có nguy cơ làm nổ tung. Vì những lí do trên, nên các việc như đo, giám sát áp suất cần được chú trọng thường xuyên.

Áp suất có ứng dụng trong nhiều ngành nghề, các thiết bị,… phục vụ đời sống con người. Như các loại máy bơm rửa xe, máy bơm khí hay các loại máy móc công nghiệp khác,..

Trong công nghiệp thì đo áp suất có vai trò quan trọng như thế nào?

Đối với các thiết bị cơ điện thì việc đo áp suất là không thể thiếu. Khi đo áp suất chủ yếu sử dụng đồng hồ đo,  được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp, trong nhà máy, xí nghiệp, lọc hóa dầu, chế biến thực phẩm…. thiết bị đo áp suất có thể đo áp suất của chất lỏng (nước), khí (gas), hơi…

Tùy vào môi chất mà có thiết bị đo áp suất khác nhau như đo áp suất nước, đo áp suất khí gas, đo áp suất đo xăng dầu, áp suất đo môi chất hóa chất và các chất lỏng khác…

Các thiết bị đo áp suất có dải đo từ 0 đến 1000 bar. Bên cạnh đó, một số loại thiết bị đo áp suất cho hệ nước và hệ khí nén có dải đo lên đến hơn 1000 bar.

Tùy vào môi chất cũng như yêu cầu thực tế thì có thể chọn thiết bị đo áp suất sao cho phù hợp. Sau đây là ba dạng thiết bị đo áp suất phổ biến nhất như:

Đồng hồ đo áp suất

Là một thiết bị chuyên dụng để đo áp suất của chất lỏng , khí , hơi…Bằng tác động của áp lực nước lên hệ thống chuyển động của đồng hồ. Qua đó làm quay bánh răng giúp kim trỏ đồng hồ chỉ tới dải áp suất trên mặt đồng hồ thiết bị đo . Sau đó hiển thị cho chúng ta biết được mức áp suất trên hệ thống đang là bao nhiêu.

Thường được sử dụng khi người dùng muốn thấy áp suất trực tiếp tại điểm cần đo, và thường không suất ra tín hiệu đo.

Công thức tính áp suất theo thể tích
Các dạng đồng hồ đo áp suất

Cảm biến đo áp suất :

Cảm biến áp suất là thiết bị chuyển tín hiệu áp suất sang tín hiệu điện . 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.

Cảm biến đo áp suất có mặt hiển thị đồng hồ điện tử

Là sự kết hợp cảm biến áp suất có tích hợp mặt đồng hồ hiển thị dạng điện tử.  Giúp người sử dụng có thể thấy được áp suất ngay tại điểm cần đo và suất ra tín hiệu để đưa về bộ xử lý – điều khiển

Hi vọng qua bài viết trên, có thể giúp mọi người hiểu rõ hơn về áp suất là gì?và tầm quan trọng của nó. Hiểu được sự nguy hiểm mà những nơi áp suất quá ngưỡng cho phép mang lại.

Nguồn https://xulychatthai.com.vn