Áp suất là gì | Tìm hiểu chi tiết các dạng áp suất

Áp suất là gì? Đơn vị đo áp suất là gì? Áp suất có ý nghĩa như thế nào đối với công nghiệp, nông nghiệp, đời sống con người? Tất cả sẽ được chúng tôi giải đáp qua bài viết dưới đây, cùng tìm hiểu nhé!

Áp suất là gì? Áp lực là gì?

Đầu tiên, chúng ta cần tìm hiểu về khái niệm áp lực, áp lực chính là lực tác động trên diện tích bề mặt của một vật theo phương vuông góc. Đơn vị đo áp lực là Newton (N). Khi tính toán áp lực lên một bề mặt lớn cần phải chia nhỏ phần diện tích chịu lực và tính lực tác động trên đơn vị diện tích đó.

Áp suất tiếng Anh là Pressure là độ lớn của áp lực bị ép lên một đơn vị diện tích theo chiều vuông góc với bề mặt bị ép của vật thể. Trong vật lý học, áp suất được kí hiệu là P. Trong hệ SI, đơn vị của áp suất là N/m2 (Newton trên mét vuông) và được gọi là Pascal (Pa) – tên của một nhà khoa học và vật lý người Pháp phát hiện ra áp suất Blaise Pascal.

Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều thiết bị để đo đạc áp suất phổ biến nhất là đồng hồ đo áp suất hay còn gọi là áp kế. Mục đích giúp đo đạc chính xác áp suất tại thời điểm đo, ngoài ra có thể dùng để đo áp suất khí quyển.

Đơn vị đo áp suất

Các loại đơn vị đo áp suất phổ biến: Pa, kPa, Mpa, Psi, bar…Theo quy định mỗi quốc gia, khu vực khác nhau sẽ có các thiết bị đo lường khác nhau nên áp suất cũng sẽ có những đơn vị đo khác nhau. Dưới đây là một số đơn vị đo áp suất thông dụng:

• Đơn vị Pa

Pa là đơn vị đo áp suất thuộc hệ đo lường quốc tế SI và được đặt theo tên nhà khoa học người Pháp Blaise Pascal. Pa được ứng dụng phổ biến tại các nước châu Á dùng để đo lường áp suất trong xây dựng, công nghiệp sản xuất: sản xuất thép, nước thải, máy nén khí, máy rửa xe…

1 Pa áp suất được tính bằng áp lực của 1 Newton tác dụng lên bề mặt có diện tích 1 mét vuông. Theo tính toán 1 Pa rất nhỏ theo tính toán chỉ xấp xỉ bằng lực của một tờ tiền đô la tác dụng lên mặt bàn.

Quy đổi: 1 Pa = 1 N/m2

• Đơn vị đo Kpa

Đây là đơn vị đo áp suất được quy đổi từ đơn vị Pascal mục đích để tránh sự phức tạp và giúp rút ngắn giảm thiểu bớt các chữ số 0.  Hiện nay, Kpa được ứng dụng chủ yếu để làm đơn vị đo của các loại đồng hồ đo áp suất chất lỏng, khí, máy hút chân không…

Quy đổi: 1Kpa = 1000Pa

• Đơn vị Mpa

Mpa viết đầy đủ là Megapascal là đơn vị đo áp suất thuộc hệ đo lường SI được sử dụng phổ biến tại các quốc gia châu Á và cũng được quy đổi từ Pascal. Tuy nhiên Mpa có giá trị lớn hơn rất nhiều so với Kpa, Pa do đó được ứng dụng trong thiết bị đo áp suất của máy nén khí, lò hơi, thủy lực … có quy mô, kích thước lớn.

Quy đổi: 1 Mpa = 1000Kpa = 1000000 Pa

• Đơn vị bar

Bar là đơn vị áp suất không thuộc hệ đo lường quốc tế SI được nhà khí tượng học người Na uy Vilhelm Bjerknes nghiên cứu và tìm ra. Bar cũng có các đơn vị quy đổi như Mbar, Kbar. Hiện tại, đơn vị bar được sử dụng nhiều tại các nước châu Âu: Anh, Pháp, Đức…

Quy đổi: 1 bar = 100000 Pa

• Đơn vị Psi

Đơn vị đo áp suất Psi được viết đầy đủ là Pounds per square inch là đơn vị được dùng chủ yếu tại các nước Bắc Mỹ, trong đó có Mỹ. Với ứng dụng phổ biến dùng để đo áp suất của khí nén hoặc áp suất thủy lực. Psi cũng được sử dụng như một thước đo độ bền bằng lực kéo.

Quy đổi: 1 Psi = 0.0689 bar.

• Đơn vị atm

Atm viết đầy đủ là Standard atmosphere là đơn vị không thuộc hệ SI nhưng được Hội nghị toàn thể về cân đo lần thứ 10 thông qua. Đơn vị atm được ứng dụng để đo áp suất khí quyển và tương đương với áp suất của cột thủy ngân cao 760 mm tại nhiệt độ 0 °C (tức 760 Torr) dưới gia tốc trọng trường là 9,80665 m/s².

Quy đổi: 1 atm = 101325 Pa và 1 atm = 1 bar

Công thức tính áp suất

Về công thức tính áp suất mỗi môi trường lỏng, khí, rắn, thẩm thấu… sẽ có những công thức tính khác nhau. Tuy nhiên về cơ bản đều dựa trên công thức chung như sau:

Công thức tính áp suất: P = F/S

Trong đó:

• F là lực lên mặt bị ép
• P là áp suất
• S là diện tích mà lực ép lên đó

Vai trò, ý nghĩa của áp suất

Theo như các phân tích ở trên có thể khẳng định áp suất có vai trò và ứng dụng vô cùng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực, ngành nghề hiện nay. Áp suất còn được xem là không thể thiếu với các vai trò như:

• Trong bình nén khí, máy nén khí áp suất giúp nén lượng khí lại để phục vụ các công việc; bơm rửa xe, bơm hơi, sửa chữa…
• Trong lĩnh vực sinh học; áp suất giúp rễ cây vận chuyển các chất dinh dưỡng lên ngon cây để sinh trưởng, phát triển.
• Trong công nghiệp sản xuất: áp suất là đơn vị quan trọng trong ngành lọc hóa dầu, xử lý nước thải, chế biến thực phẩm…
• Trong y tế: áp suất giúp cung cấp oxy chân không để phục vụ cho việc khám bệnh, phẫu thuật, cấp oxy cho bệnh nhân…
• Trong các nhà máy, khu công nghiệp: áp suất giúp duy trì quá trình vận hành ổn định, phù hợp…

Các thiết bị đo đạc áp suất

• Đồng hồ đo áp suất

Là thiết bị được lắp đặt trên hệ thống dùng để đo áp suất chất lỏng, khí, hơi tại thời điểm cần đo trong các khu công nghiệp, nhà máy sản xuất… Với cơ chế hoạt động nhờ tác dụng của áp lực làm bánh răng quay theo đó kim đồng hồ cũng sẽ quay và hiển thị thông số chính xác lên mặt đồng hồ.

• Cảm biến đo áp suất

Là thiết bị giúp chuyển tín hiệu áp suất sang tín hiệu điện cụ thể khi có nguồn áp lực tác động lên đầu cảm biến. Lúc này cảm biến sẽ đưa ra các giá trị về vi xử lý mục đích để đưa ra tín hiệu điện.

Hiện nay, ngoài cảm biến đo áp suất dạng cơ còn có dạng mặt hiển thị đồng hồ điện tử. Với ưu điểm giúp quan sát được áp suất tại thời điểm cần đo và áp suất ra tín hiệu để đưa về bộ xử lý, điều khiển có độ chính xác cao.

Kết luận

Trên đây là toàn bộ những thông tin chúng tôi muốn chia sẻ để giải đáp cho câu hỏi áp suất là gì? Hy vọng sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về khái niệm áp suất cũng như tầm quan trọng của nó trong các lĩnh vực; công nghiệp, nông nghiệp, y tế và đời sống hàng ngày. Cảm ơn các bạn đã dành thời gian theo dõi bài viết nhé!