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

Áp lực là gì? áp suất là gì? áp lực và áp suất có khác nhau không? trong bài viết này HCtech sẽ giúp quý vị giải đáp chi tiết nhất. Việc hiểu được áp suất và áp lực cùng công thức tính sẽ giúp rất nhiều cho quý vị về việc lắp đặt các sản phẩm sử dụng công nghệ áp lực áp suất để đảm bảo công việc hiệu quả.

1. Áp lực là gì?

Áp lực trong vật lý là lực tác dụng vuông góc lên một bề mặt. Áp lực cũng dùng để chỉ lực một vật thể hoặc môi trường gây ra lên bề mặt của một vật thể khác. Áp lực có ký hiệu là F hoặc Fa, đơn vị đo là Newton (N). Khi biết áp lực chúng ta cũng có thể tính được ra áp suất.

Ngoài ra trong cuộc sống, áp lực là trạng thái căng thẳng, lo âu, mệt mỏi khi con người phải đối mặt với nhiều vấn đề như trách nhiệm với gia đình, người thân, công việc, kỳ vọng cao, thời gian cần phải hoàn thành gấp rút hoặc những khó khăn về tài chính, công việc, học tập,…

1.1 Công thức tính áp lực

Áp lực được tính dựa trên công thức sau: F= m x g , trong đó:

• m là khối lượng vật thể
• g là gia tốc trọng trường

Lưu ý: đơn vị g ở điều kiện trọng lực chuẩn có giá trị xấp xỉ 9,81 tuy nhiên giá trị này có thể thay đổi tùy theo vị trí và độ cao.

Ví dụ: một người có trọng lượng 45kg đứng bằng hai chân trên mặt bàn  và chiếc bàn được đặt trong một mặt sàn phẳng trong môi trường trọng lực chuẩn vậy áp lực mà người đó tạo lên mặt bàn trong điều kiện trọng lực chuẩn (g=9,81) là 46 x 9,81= 451,26N

1.2 Ứng dụng của áp lực

Việc tính toán áp lực có ích rất nhiều trong hoạt động hàng ngày của con người như:

Tính toán thiết kế an toàn nếu áp lực tác động vượt quá sức chịu đựng của vật thể thì sẽ gây nổ, rò rỉ hư hỏng

Hỗ trợ trong việc xây dựng hệ thống thủy lực, khí nén việc tăng áp lực cũng làm tăng áp suất

Ứng dụng trong cơ học chất lỏng áp lực ảnh hưởng đến lưu lượng, vận tốc và dòng chảy trong các hệ thống cấp nước, làm mát, thủy điện,… do vậy kỹ sư cần tính toán áp lực để đảm bảo sự ổn định.

2. Áp suất là gì

Trong vật lý áp suất (pressure) là lực trên một đơn vị diện tích tác dụng theo chiều vuông góc của với bề mặt của vật thể. Nó cho biết mức độ “nén ép” của lực trên một vùng diện tích cụ thể.

Áp suất được ký hiệu là P hoặc p (Viết tắt của Pressure). Đơn vị đo áp suất: Newton trên mét vuông (N/m2) hay còn gọi là Pascal (Pa)- Tên của nhà toán học và vật lý học người Pháp ở thế kỷ thứ 17: Blaise Pascal

Áp suất có ký hiệu là p hoặc P; đơn vị đo Pascal

2.1 Công thức tính áp suất

Công thức tính toán áp suất như sau:

P=F/S

Trong đó: 

• P là áp suất (đơn vị: N/m2, Pa, Bar, mmHg, atm…)
• F là áp lực tác dụng lên mặt bị ép (đơn vị là N)
• S là diện tích bị ép (đơn vị: m2).

Như vậy trong công thức trên ta có thể thấy áp lực là đơn vị cần thiết để giúp chúng ta tính ra được áp suất

Hình ảnh mô tả công thức tính áp suất

2.2 Vai trò của áp suất

• Trong tự nhiên: Giúp duy trì khí quyển, ảnh hưởng đến thời tiết và hô hấp.

• Trong cơ thể: Duy trì hoạt động tuần hoàn và hô hấp.

• Trong kỹ thuật: Truyền lực (máy móc thủy lực, khí nén), vận chuyển chất lỏng và khí.

• Trong đời sống: Ứng dụng trong nồi áp suất, lốp xe, bình xịt…

• Trong công nghiệp: Dùng để ép, đúc, đóng gói, và điều khiển máy móc.

3. Sự khác biệt giữa áp lực và áp suất

Để hiểu rõ sự khác biệt giữa áp lực và áp suất, quý vị có thể theo dõi bảng sau:

4. Lưu ý khi tính áp suất của chất lỏng và chất khí

Vì tính chất đặc biệt của chất lỏng và chất khí có thể thay đổi theo môi trường tác động bên ngoài so với chất rắn nên cách tính áp suất của chất lỏng và chất khí có công thức riêng, quý vị có thể tham khảo công thức cùng lưu ý như sau:

4.1 Áp suất của chất lỏng

4.1.1 Công thức cơ bản:

P=ρ⋅g⋅h

Trong đó:

• PPP: Áp suất chất lỏng (Pa)
• ρ: Khối lượng riêng của chất lỏng (kg/m³)
• g: Gia tốc trọng trường (≈ 9.81 m/s²)
• h Chiều cao cột chất lỏng tính từ điểm cần tính áp suất đến mặt thoáng (m)

4.1.2 Lưu ý khi tính:

1. Áp suất tăng theo độ sâu: Càng sâu trong lòng chất lỏng thì áp suất càng lớn.
2. Chỉ phụ thuộc vào độ cao, không phụ thuộc vào hình dạng bình chứa (nguyên lý bình thông nhau).
3. Khối lượng riêng thay đổi theo loại chất lỏng: Nước ≈ 1000 kg/m³, dầu nhẹ hơn, thủy ngân nặng hơn.
4. Tổng áp suất tại một điểm dưới chất lỏng = áp suất do chất lỏng gây ra + áp suất khí quyển (nếu có).
5. Áp suất tác dụng theo mọi hướng tại một điểm trong chất lỏng.

4.2 Áp suất của chất khí

4.2.1 Áp suất khí lý tưởng (trong bình kín):

P⋅V=n⋅R⋅T

Trong đó:

• P: Áp suất khí (Pa)
• V: Thể tích (m³)
• n: Số mol khí
• R: Hằng số khí (≈ 8.314 J/mol·K)
• T: Nhiệt độ tuyệt đối (K)

4.2.2 Lưu ý khi tính:

1. Khí phải gần điều kiện khí lý tưởng: Không quá nén, không gần điểm ngưng tụ.
2. Áp suất phụ thuộc vào thể tích và nhiệt độ: Nếu khí bị nén lại (V giảm) hoặc nhiệt độ tăng, áp suất sẽ tăng.
3. Đơn vị nhiệt độ phải dùng là Kelvin (K): T(K)=t(°C)+273.15T(K) = t(°C) + 273.15T(K)=t(°C)+273.15
4. Trong thực tế, áp suất khí có thể đo bằng manomet hoặc baromet – nhớ quy đổi đơn vị đúng chuẩn (atm, mmHg, bar, Pa…).
5. Áp suất khí có thể bị ảnh hưởng bởi độ cao: Lên cao thì áp suất khí quyển giảm.

4.3 Một số lưu ý chung

• Đơn vị phải thống nhất: Tránh nhầm lẫn giữa cm, m, atm, Pa…
• Chuyển đổi đơn vị phổ biến:
  • 1 atm = 101325 Pa
  • 1 bar = 100000 Pa
  • 1 mmHg ≈ 133.3 Pa
• Áp suất tuyệt đối = áp suất đo được + áp suất khí quyển

Luôn xác định đúng điểm cần tính áp suất (có độ sâu bao nhiêu hoặc thể tích/nhiệt độ ra sao).

Như vậy, qua bài viết trên HCtech đã cho quý vị biết áp lực là gì, áp suất là gì? sự khác biệt giữa áp lực và áp suất trong thực tiễn cuộc sống. Bên cạnh đó quý khách cũng có thể tham khảo công thức tinh áp suất chất lỏng và chất khí để áp dụng vào thực tế. Nếu quý khách có thêm câu hỏi nào có thể liên hệ với Hctech để được giải đáp nhé.