Áp suất là gì? Có những đơn vị đo áp suất nào? Cách tính áp suất và ý nghĩa của áp suất trong thực tế đời sống là gì? Cùng trả lời tất cả những câu hỏi đó qua nội dung được VINATESCO gửi tới dưới đây.
Áp suất là gì?
Áp suất là một đại lượng vật lý biểu thị lực tác dụng lên một đơn vị diện tích theo phương vuông góc với bề mặt của vật thể. Đơn vị đo áp suất trong hệ SI là Pascal (Pa), được đặt theo tên nhà khoa học người Pháp Blaise Pascal.
Nguồn tham khảo: https://vi.wikipedia.org/wiki/%C3%81p_su%E1%BA%A5t
Áp suất được tính bằng công thức: P = F/S
Trong đó:
- ( P ) là áp suất (Pressure)
- ( F ) là lực tác dụng (Force)
- ( S ) là diện tích bề mặt (Surface)
Áp suất được tính bằng cách chia lực tác dụng lên một bề mặt cho diện tích của bề mặt đó. Đơn vị đo áp suất thường là Pascal (Pa), trong đó 1 Pa = 1 N/m².
Các loại áp suất phổ biến hiện nay
Áp suất tuyệt đối (Absolute Pressure)
Áp suất tuyệt đối là tổng áp suất tại một điểm, bao gồm cả áp suất khí quyển và áp suất của chất lỏng hoặc chất khí tại điểm đó. Công thức tính áp suất tuyệt đối là:
P(absolute) = P(gauge) + P(atmospheric)
Trong đó:
- P(absolute) là áp suất tuyệt đối
- P(gauge) là áp suất đo bằng thiết bị áp suất
- P(atmospheric) là áp suất khí quyển (thường là 101.325 kPa ở mực nước biển)
Áp suất dư (Gauge Pressure)
Áp suất dư là áp suất đo được so với áp suất khí quyển xung quanh. Đây là loại áp suất thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp và đời sống hàng ngày. Công thức tính áp suất dư là:
P(gauge) = P(absolute) − P(atmospheric)
Áp suất riêng phần (Partial Pressure)
Áp suất riêng phần là áp suất mà một thành phần khí trong hỗn hợp khí đóng góp vào tổng áp suất của hỗn hợp đó. Theo định luật Dalton, tổng áp suất của hỗn hợp khí bằng tổng các áp suất riêng phần của từng thành phần khí:
P(total) = P(1) + P(2) + …+ P(n)
Trong đó P(1) + P(2) + …+ P(n) là áp suất riêng của từng thành phần khí
Áp suất thẩm thấu (Osmotic Pressure)
Áp suất thẩm thấu là áp suất cần thiết để ngăn chặn sự khuếch tán của dung môi qua màng bán thấm từ dung dịch có nồng độ thấp sang dung dịch có nồng độ cao. Công thức tính áp suất thẩm thấu là:
P = iCRT
Trong đó:
- P là áp suất thẩm thấu
- i là số ion tạo ra từ một phân tử chất tan
- C là nồng độ mol của dung dịch
- R là hằng số khí lý tưởng (0.082)
- T là nhiệt độ tuyết đối (Kelvin)
Áp suất thủy tĩnh (Hydrostatic Pressure)
Áp suất thủy tĩnh là áp suất tại một điểm trong chất lỏng do trọng lực của chất lỏng gây ra. Công thức tính áp suất thủy tĩnh là:
P = ρgh
Trong đó:
- P là áp suất thủy tĩnh
- ρ là mật độ chất lỏng
- g là gia tốc trọng trường
- h là chiều cao cột chất lỏng tại điểm đó
Các Đơn Vị Tính Áp Suất
Hiện nay, trên thị trường có nhiều đơn vị đo áp suất khác nhau, mang đến sự đa dạng trong lựa chọn thiết bị cho người dùng. Dưới đây là một số đơn vị phổ biến:
Đơn Vị Pascal (Pa)
Pascal (Pa) là đơn vị đo áp suất trong hệ đo lường quốc tế (SI), được đặt theo tên nhà toán học và vật lý người Pháp, Blaise Pascal. Đây là đơn vị phổ biến nhất hiện nay, đặc biệt tại các nước châu Á, trong các lĩnh vực như xây dựng, sản xuất công nghiệp (thép, điện, nước thải, máy nén khí, máy chân không).
Đơn Vị Kilopascal (kPa)
Kilopascal (kPa) là đơn vị đo áp suất được quy đổi từ Pascal: 1 kPa = 1000 Pa. KPa được sử dụng rộng rãi để giảm bớt sự phức tạp khi ghi chép các số liệu có nhiều chữ số 0. KPa thường xuất hiện trên các đồng hồ đo áp suất của máy móc, thiết bị đo áp suất chất khí, chất lỏng như máy bơm, máy hút chân không.
Đơn Vị Bar
Mặc dù không thuộc hệ đo lường quốc tế (SI), Bar vẫn được sử dụng phổ biến tại các nước châu Âu như Đức, Pháp, Anh. Bar có thể được chuyển đổi thành các đơn vị nhỏ hơn hoặc lớn hơn như mbar, kbar để đo áp suất chân không, khí nén. Quy đổi: 1 Bar = 100,000 Pa.
Đơn Vị Megapascal (MPa)
Megapascal (MPa) cũng là đơn vị đo áp suất trong hệ đo lường quốc tế (SI). MPa được sử dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp sản xuất, như đồng hồ đo của máy nén khí, áp suất thủy lực, áp suất lò hơi. Quy đổi: 1 MPa = 1,000 kPa = 1,000,000 Pa.
Kết Luận
- Châu Á: Ưu tiên sử dụng các đơn vị đo áp suất là MPa, kPa, Pa.
- Châu Mỹ: Thường sử dụng Psi, kPsi. Châu Âu:
- Các nhà máy sản xuất thiết bị đo thường sử dụng đơn vị Bar, kg/cm².
Ý nghĩa của áp suất trong lĩnh vực máy bơm
Đối với lĩnh vực máy bơm, áp suất đóng góp một vai trò quan trọng không thể thay thế:
- Hiệu suất bơm:
Áp suất là yếu tố quyết định khả năng của máy bơm trong việc di chuyển chất lỏng từ một điểm này đến điểm khác. Máy bơm cần tạo ra áp suất đủ lớn để vượt qua các trở lực như độ cao, ma sát trong ống dẫn, và áp suất ngược từ hệ thống. Hiệu suất của máy bơm thường được đánh giá dựa trên khả năng duy trì áp suất ổn định trong quá trình hoạt động.
- Lựa chọn máy bơm phù hợp:
Để lựa chọn máy bơm phù hợp ngoài yếu tố lưu lượng (Q) thì việc chọn cột áp cũng rất quan trọng. Áp suất phù hợp sẽ đảm bảo hệ thống máy bơm hoạt động tốt, bền bỉ và tiết kiệm nhiên liệu.
- Bảo vệ hệ thống:
Áp suất quá cao hoặc quá thấp có thể gây hư hỏng cho máy bơm và hệ thống ống dẫn. Do đó, việc kiểm soát và giám sát áp suất là cần thiết để bảo vệ thiết bị và đảm bảo an toàn cho hệ thống. Các thiết bị như van an toàn và cảm biến áp suất thường được sử dụng để giám sát và điều chỉnh áp suất trong hệ thống.
- Tiết kiệm năng lượng:
Máy bơm hoạt động ở áp suất tối ưu sẽ tiêu thụ ít năng lượng hơn, giúp tiết kiệm chi phí vận hành. Việc điều chỉnh áp suất phù hợp với nhu cầu thực tế của hệ thống có thể giảm thiểu lãng phí năng lượng và tăng hiệu quả sử dụng.
Hy vọng qua nội dung trên đây đã giúp các bạn hiểu rõ phần nào về áp suất. Trân trọng!