[Giải Đáp] Áp Suất Là Gì? Tính Toán Và Đo Lường Áp Suất

Áp suất là khái niệm được sử dụng nhiều trong học tập, đời sống và công việc. Áp suất là gì? Cách tính toán và đo lường áp suất ra sao? Cùng HCTECH tìm hiểu chi tiết qua bài viết dưới đây nhé!

1. Định nghĩa áp suất

Áp suất có tên tiếng anh là Pressure, là một đại lượng vật lý thể hiện lực hướng vuông góc tác động trên một đơn vị diện tích.

Để dễ hình dung hơn về khái niệm áp suất, hãy quan sát hình ảnh dưới đây:

Hình ảnh mô tả khái niệm áp suất là gì

Trong hình ảnh này, bạn nhỏ và cái tủ đều tác dụng một lực hướng vuông góc xuống bề mặt sàn với một diện tích tiếp xúc nhất định. Áp suất của mỗi cá thể chính là đại lượng được tính bằng lực tác dụng trên một đơn vị diện tích.

2. Ký hiệu và đơn vị áp suất

• 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

3. Khái niệm áp lực

Áp lực là một khái niệm mà khi nhắc đến áp suất, chúng ta khó có thể bỏ qua. Áp lực là lực ép có phương vuông góc với mặt bị ép. Áp lực là lực tác dụng lên một diện tích (tổng diện tích) còn áp suất là lực tác dụng lên một đơn vị diện tích. Chúng ta có thể dùng áp lực để tính toán ra áp suất và ngược lại.

Công thức tính áp lực như sau:

Fa=  F/S

Trong đó:

• Fa: Áp lực (Đơn vị N/m2)
• F: Lực (Đơn vị: Newton, ký hiệu: N)
• S: Diện tích bề mặt (Đơn vị: mét vuông; m2)

Đối với chất khí ta có thể sử dụng công thức tính áp lực như sau:

F = p.S

Trong đó:

• p là áp suất,
• F là lực ép lên diện tích chịu lực, 
• S là diện tích chịu lực.

4. 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).

Hình ảnh mô tả công thức tính áp suất

5. Làm thế nào để tăng giảm áp suất?

Từ khái niệm áp suất là gì và công thức tính áp suất, chúng ta có thể rút ra các phương pháp tăng và giảm áp suất như sau:

5.1. Tăng áp suất

Muốn tăng áp suất, chúng ta có thể điều chỉnh các giá trị áp lực (F) và diện tích bị ép (S). Cụ thể, áp suất tăng với 3 tác động sau:

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

Ví dụ: Khi có thùng hàng đặt trên mặt bàn tạo ra một giá trị áp suất. Áp suất tăng khi nào? Một trong các cách có thể thực hiện là cho hàng vào thùng có diện tích mặt tiếp xúc với bàn nhỏ hơn.

Mô tả cách tăng áp suất: giữ nguyên lực F, giảm diện tích tiếp xúc thì áp suất sẽ tăng lên

5.2. Cách giảm áp suất

Ngược lại với cách tăng áp suất ở trên, chúng ta có thể giảm áp suất bằng các cách sau:

• Giữ nguyên diện tích bề mặt tiếp xúc, giảm áp lực tác động
• Giữ nguyên áp lực, tăng diện tích bề mặt bị ép.
• Giảm áp lực tác động, đồng thời tăng diện tích bề mặt bị ép.

>> Xem thêm: Tổng hợp các đơn Vị Đo Áp Suất

6. Áp suất tương đối và áp suất tuyệt đối

Khi nhắc về áp suất, chúng ta cũng hay bắt gặp khái niệm áp suất tuyệt đối và áp suất tương đối. Định nghĩa các loại áp suất là gì, sự khác biệt ra sao?

Một ví dụ đơn giản về cách tính 2 loại áp suất này:

Dùng đồng hồ đo áp suất cho giá trị 10bar. Khi đó áp suất tương đối sẽ bằng 10bar. Áp suất khí quyển là 1bar. Do đó, áp suất tuyệt đối trong trường hợp này là: 10 + 1 = 11bar.

Áp suất tuyệt đối sử dụng số 0 tuyệt đối làm điểm 0, trong khi áp suất đo sử dụng áp suất khí quyển làm điểm không.

>> Xem thêm: Áp Suất Khí Quyển Là Bao Nhiêu?

7. Ứng dụng của áp suất trong đời sống và sản xuất

Áp suất không chỉ là đại lượng vật lý có ý nghĩa trên giấy tờ mà nó còn có nhiều ứng dụng thực tiễn. Các loại áp suất trong đời sống hàng ngày như: áp suất khí – áp suất chất lỏng – áp suất rắn… Cùng HCTECH tìm hiểu sâu hơn về những ứng dụng thực tiễn của áp suất nhé.

7.1. Đồng hồ đo áp suất

Đồng hồ đo áp suất sử dụng để đo áp suất của hệ thống

• Các loại đồng hồ đo áp suất ra đời đáp ứng nhu cầu đo lường về áp suất của người dùng. Thiết bị này được sử dụng để đo áp suất nội tại hay áp suất chân không của các hệ thống như: chất lỏng, khí,…
• Đồng hồ đo áp suất có nhiều kiểu dáng, đơn vị áp suất, kích cỡ, thang đo, vật liệu chế tạo,… phù hợp với từng mục đích đo lường của người sử dụng.

7.2. Máy đo huyết áp

Áp suất được ứng dụng vào máy đo huyết áp, giúp con người theo dõi sức khỏe tốt hơn

Máy đo huyết áp là thiết bị thông dụng trong y tế. Thiết bị sử dụng để đo lường huyết áp tăng/giảm của con người trong một thời gian nhất định. Nhờ vậy mà con người có thể theo dõi tình trạng sức khỏe tốt nhất.

Máy đo huyết áp hoạt động theo cơ chế sau:

• Túi hơi quấn chặt tại vị trí bắp tay hoặc cổ tay của người bệnh.
• Bắt đầu bơm phồng hơi lên, vòng bít sẽ siết chặt dần tay của người bệnh. Thực hiện cho đến khi đạt đến áp lực có thể cản trở dòng máu ở động mạch đi qua cánh tay. 
• Máy tiếp tục xả áp lực trong túi hơi. Chúng ta sẽ nhận được kết quả các chỉ số huyết áp tối đa, huyết áp tối thiểu và nhịp tim của người bệnh.

Ngày nay, máy đo huyết áp đã được thiết kế đa dạng mẫu mã và ngày càng hiện đại hơn. Người sử dụng có thể dễ thực hiện đo ngay tại nhà, dễ dàng đọc được các kết quả đo lường.

>> Xem thêm: Đơn Vị Atm

7.3. Nồi áp suất

Áp suất được vận dụng trong nguyên lý hoạt động của nồi áp suất

• Nồi áp suất là dụng cụ nhà bếp được sử dụng phổ biến hiện nay. Loại nồi này được thiết kế để nấu chín thức ăn bằng nước ở mức áp suất cao hơn mức thông thường.
• Nồi áp suất giúp làm nóng thức ăn nhanh chóng nhờ áp suất hơi bên trong. Chúng tác động thực tiếp và khắp bề mặt thực phẩm, thức ăn nấu nhanh hơn. Ứng dụng này giúp các bà nội trợ tiết kiệm năng lượng và thời gian trong nấu ăn.

7.4. Áp suất và máy bơm chân không

• Bơm hút chân không ra đời dựa trên nhu cầu về việc giảm áp suất trong một không gian kín (để tạo môi trường chân không/ gần chân không). Bơm hút chân không giúp loại bỏ khí, hơi nước trong khoang kín. Từ đó giúp áp suất giảm dần, đạt đến mức chân không.
• Bơm chân không được sử dụng cho nhiều lĩnh vực và ứng dụng khác nhau: sản xuất gạch, đóng gói, in ấn, chân không y tế,…
• Đồng hồ đo áp suất âm là thiết bị chuyên dụng để đo áp suất của bơm chân không và hệ thống bơm chân không.

Đồng hồ đo lường áp suất hút chân không

Ngoài những ứng dụng đề cập chi tiết ở trên, áp suất còn xuất hiện rất nhiều ở các lĩnh vực và ứng dụng khác. Ứng dụng của áp suất trong thực tế có thể kể đến:

• Nhờ có áp suất mà rễ cây có thể vận chuyển nước lên ngọn cây
• Áp suất được dùng tính toán trong việc sản xuất, vận hành máy bay. Do sự chênh lệch áp suất phía dưới và phía trên của cánh, lực nâng tạo ra để nâng máy bay.
• Áp suất ở các bình nén khí nhằm phục vụ cho nhiều lĩnh vực: máy bơm rửa xe, khí nén vệ sinh, máy nén khí chế biến thực phẩm,…
• Trong các ứng dụng công nghiệp, nhà máy, xí nghiệp, chế biến,… việc sử dụng thiết bị đo áp suất đóng vai trò quan trọng. Chúng cho phép người sử dụng nắm được áp suất của nước, khí, hơi,… phục vụ cho công tác sản xuất.

Trên đây là lời giải đáp cho câu hỏi: Áp suất là gì? Hy vọng bài viết giúp bạn hiểu rõ hơn về khái niệm áp suất và có thêm những thông tin hữu ích khác. 

HCTECH cảm ơn bạn đã quan tâm và theo dõi bài viết!