Áp suất

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm
Áp suất
Ký hiệu thường gặp: p, P
Theo các đơn vị cơ bản trong SI: N/m2 hay 1 kg/(m·s2)
Đơn vị SI: Pascal (Pa)
Liên hệ với các đại lượng khác: p = F / A

Trong vật lý học, áp suất (thường được viết tắt là p hoặc P) là một đại lượng vật lý, được định nghĩa là lực trên một đơn vị diện tích tác dụng theo chiều vuông góc với bề mặt của vật thể. Trong hệ SI, đơn vị của áp suất bằng Newton trên mét vuông (N/m2), nó được gọi là Pascal (Pa) mang tên nhà toán học và vật lý người Pháp Blaise Pascal thế kỉ thứ 17. Áp suất 1 Pa là rất nhỏ, nó xấp xỉ bằng áp suất của một đồng đô la tác dụng lên mặt bàn. Thường áp suất được đo với tỉ lệ bắt đầu bằng 1kPa = 1000Pa.

Phương trình miêu tả áp suất:

P = F / A

Trong đó: P là áp suất, F là áp lực tác dụng lên mặt bị ép có diện tích là A.[1]

Đơn vị của áp suất[sửa | sửa mã nguồn]

Trong hệ SI: N/m^2 hay còn gọi là Pa: 1Pa=1N/m^2. p=d*h NBA

Ngoài ra còn một số đơn vị khác: atmosphere (1atm=1,03.10^5 Pa), Torr, mmHg (1torr=1mmHg=1/760atm=133,3Pa), at (atmosphere kỹ thuật 1at=0,98.10^5 Pa)

Đổi đơn vị đo áp suất[sửa | sửa mã nguồn]

Đơn vị áp suất
 
pascal
(Pa)

bar
(bar)
átmốtphe kỹ thuật
(at)

átmốtphe
(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

Ví dụ:  1 Pa = 1 N/m2  = 10−5 bar  = 10,197×10−6 at  = 9,8692×10−6 atm, vân vân.
Ghi chú:  mmHg là viết tắt của milimét thủy ngân.


Áp suất chất lỏng[sửa | sửa mã nguồn]

Áp suất chất lỏng là áp suất ở một vài điểm trong chất lỏng như là nước hay không khí. Áp suất chất lỏng xuất hiện ở 1 trong 2 tình huống sau:

  1. Điều kiện hở, gọi là "dòng trong kênh hở" - như bề mặt đại dương, bể bơi, không khí...
  2. Điều kiện đóng - trong đường ống dẫn khí, dẫn nước...

Cũng như chất khí, chất lỏng truyền đi nguyên vẹn áp suất theo mọi phương. Phương trình Bernoulli có thể được sử dụng để xác định áp suất tại bất kì một điểm trong chất lỏng. Chất lỏng được giả thiết là chất lỏng lí tưởng và không nén được. Chất lỏng lí tưởng là chất lỏng không tồn tại nội ma sát trong lòng chất lỏng, có độ nhớt bằng không. Phương trình được viết giữa hai điểm a và b bất kì trong một hệ thống chỉ tồn tại 1 chất lỏng.

\frac{p_a}{\gamma}+\frac{v_a^2}{2g}+z_a=\frac{p_b}{\gamma}+\frac{v_b^2}{2g}+z_b[2]

với:

p = áp suất của chất lỏng
γ = ρg = mật độ·gia tốc trọng trường = trọng lượng riêng của chất lỏng.[3] />
v = vận tốc của chất lỏng
g = gia tốc trọng trường
z = độ cao
\frac{p}{\gamma} = chiều cao cột áp (pressure head)
\frac{v^2}{2g} = vận tốc cột áp (velocity head) hay độ cao thủy lực

Trên cùng một mặt phẳng nằm ngang trong lòng chất lỏng thì tất cả các điểm đều có áp suất như nhau.

Áp suất ở những điểm có độ cao khác nhau thì áp suất cũng khác nhau

Công thức tính áp suất chất lỏng: p=d.h,

trong đó d là trọng lượng riêng của chất lỏng, h là độ sâu tính từ điểm áp suất tới mặt thoáng của chất lỏng.

Nguyên lí Pascal

Độ tăng áp suất lên một chất lỏng chứa trong bình kín được truyền nguyên vẹn cho mọi điểm của chất lỏng và của thành bình.

Công thức Pascal: p=png + pgh

png là áp suất ngoài.

Ứng dụng của áp suất chất lỏng[sửa | sửa mã nguồn]

Nguyên lí Pascal ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như máy nén thủy lực, máy nâng vật với trọng lực lớn, phanh thủy lực trong xe mô tô, ô tô.

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ SGK Vật lí lớp 8, Nhà xuất bản Giáo dục (tr.26)
  2. ^ NCEES (2011). Fundamentals of Engineering: Supplied Reference Handbook. Clemson, SC: NCEES. tr. 64. ISBN 978-1-932613-59-9. 
  3. ^ Finnemore, John, E. and Joseph B. Franzini (2002). Fluid Mechanics: With Engineering Applications. New York: McGraw Hill, Inc. tr. 14–29. ISBN 978-0-07-243202-2. 

Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]

  • Pressure at Hyperphysics, Georgia State University
Các chủ đề chính trong cơ học chất lưu
Áp suất | Bọt khí và khoảng rỗng | Cơ học chất lưu tổng quát | Điều kiện biên | Đối lưu | Gió | Khí động học | Lực căng bề mặt | Lực cuốn trôi | Nhiễu loạn | Nhớt | Thuỷ tĩnh học | Thuỷ từ động học