Áp Suất, Công Thức Tính Áp Suất và Cách Phân Loại Áp Suất Trong Vật Lý

Nội dung chính

Áp suất, công thức tính áp suất và cách phân loại áp suất trong vật lý

Khái niệm áp suất chắc hẳn chúng ta đều đã được nghe và học trong môn Vật lý rất nhiều. Trong đời sống, chúng ta cũng gặp các thuật ngữ liên quan như nồi áp suất, áp suất không khí, áp suất bình nén…Để củng cố lại những kiến thức cũng như biết cách vận dụng công thức tính áp suất, cùng tham khảo bài viết dưới đây.

Định nghĩa và công thức tính áp suất.

Trước tiên là về định nghĩa. Áp suất trong vật lý được ký hiệu là “P” (viết tắt của Pressure). Được định nghĩa như sau: là lực tác động trên một đơn vị diện tích theo chiều góc vuông, với bề mặt của vật thể. Áp suất sinh ra do lực tác động lên một bề mặt theo chiều vuông góc.

Trong hệ đo lường quốc tế, đơn vị của áp suất chính là đơn vị của lực trên diện tích (Newton/m2, N/m2). Đơn vị này được gọi là Pascal, theo tên của nhà vật lý, toán học người Pháp Blaise Pascal. 1 Pa sẽ tương đương với 1 N/m2.

Công thức tính áp suất:

P = F/S

Trong đó;

P: được hiểu là áp suất, đơn vị (N/m2), (Pa), (Bar), (Psi), (mmHg)

F: là lực tác động lên bề mặt ép (N)

S: là diện tích của bề mặt bị ép (m2).

Thông thường quy đổi các đơn vị đo của áp suất sẽ như sau:

1Pa = 1N/m2 = 760mmHg. 1mmHg = 133.322N/m2 1Pa= 10⁻⁵

Để làm tăng áp suất có thể tăng lực tác động và giữ nguyên diện tích bị ép, tăng áp lực và giảm diện tích bị ép hoặc giữ nguyên áp lực nhưng giảm diện tích bị ép.

Còn để giảm áp suất, có thể giảm lực tác động và tăng diện tích bề mặt bị nén, giữ nguyên lực tác động và tăng diện tích bề mặt nén, giảm áp lực và giữ nguyên diện tích bị ép.

Phân loại áp suất như thế nào?

Áp suất riêng phần

Áp suất riêng phần được ký hiệu là pi. Hiểu là áp suất của một chất khí, khi nó là một thành phần trong hỗn hợp khí. Trường hợp giả thiết một mình khi đó chiếm toàn bộ thể tích hỗn hợp. Để tính được áp suất riêng phần, có thể sử dụng công thức sau: pi = xiP

Trong đó: pi là áp lực riêng phần, xi là phân mol xi của cấu tử I trong hỗn hợp khí, còn P là áp suất toàn phần.

Áp suất tương đối

Áp suất tương đối, hay còn gọi là áp suất dư. Là áp suất tại một điểm trong chất khí và chất lỏng khi lấy mốc là áp suất khi quyển xung quanh.

Để tính áp suất tương đối, có thể dựa vào công thức sau: pd = P – pa

Trong đó: pd được hiểu là áp suất dư, pa là áp suất khi quyển và P là áp suất toàn phần.

Trong trường hợp chất lỏng đứng yên, công thức sẽ tính như sau: pdu = h

Với pdu sẽ được hiểu là áp suất tương đối khi chất lỏng đứng im, còn là trọng lượng riêng của chất lỏng và h là chiều cao của điểm đang xét (tính từ mặt thoáng của chất lỏng)

Áp suất tuyệt đối

Là lượng áp suất đạt tiêu chuẩn 100% so với môi trường chân không. Áp suất tuyệt đối được hiểu là tổng áp suất gây ra bởi cột chất lỏng, tác dụng lên điểm trong lòng chất lỏng và cả khí quyển.

Công thức tính áp suất tuyệt đối như sau: P = pa + pd

Trong đó pa là áp suất khí quyển còn pd là áp suất tương đối.

Áp suất thẩm thấu

Áp suất thẩm thấu xảy ra khi hiện tượng các dung môi khuếch tán lớn một chiều, qua màng thẩm thấu từ dung dịch có nồng độ thấp sang dung dịch có nồng độ cao hơn. Nói một cách đơn giản, áp suất thẩm thấu chính là lực đẩy trong quá trình thẩm thấu diễn ra.

Công thức tính như sau: P = RTC

P là áp suất thẩm thấu (đơn vị atm), R là hằng số (0,028), T là nhiệt độ tuyệt đối bằng 272 + toC và C là nồng độ dung dịch được tính theo nồng độ phân tử (gam/lít).

Ngoài ra còn có áp suất tĩnh, tính theo công thức P = po + pgh