Mục Lục
Các đơn vị đo áp suất phổ biến hiện nay và ứng dụng của chúng
Áp suất là một yếu tố đo lường quan trọng trong các ngành công nghiệp hiện nay. Thế nhưng với mỗi khu vực trên thế giới lại có những đơn vị đo áp suất khác nhau.
1. Đơn vị Pa
Khái niệm
Pascal (Pa) là một đơn vị đo áp suất trong hệ đo lường quốc tế (SI), được đặt theo tên của một nhà toán học và vật lý người Pháp – Blaise Pascal.
1 pascal áp suất được tính bằng áp lực 1 newton tác dụng lên bề mặt có diện tích 1 mét vuông (1 Pa = 1 N/m² ). Áp suất 1 Pa rất nhỏ, xấp xỉ bằng áp lực 1 đồng xu đặt lên bàn.
Ứng dụng
Đơn vị áp suất Pa được ứng dụng rộng rãi hiện nay, đặc biệt là các nước châu Á dùng để đo lường áp suất trong xây dựng hoặc trong ngành công nghiệp như sản xuất thép, điện, nước thải, một số máy móc như: máy nén khí, máy phun xịt rửa(máy rửa xe), máy nước nóng…
2. Đơn vị Kpa
Khái niệm
Kilopascal (Kpa) là một đơn vị đo áp suất được quy đổi từ đơn vị Pascal (Pa) nhằm tránh tình trạng phức tạp và vất vả trong ghi chép bỡi những chữ số 0.
Cách đổi: 1 Kpa = 1000 Pa.
Ứng dụng
Kpa cũng được ứng dụng để đo áp suất rộng rãi hiện nay như đơn vị Pa. Việc giúp giảm thiểu các chữ số 0 trong hiển thị, đơn vị Kpa được sử dụng làm đơn vị đo trong các đồng hồ đo áp suất trong các máy móc. Ngoài việc đo áp suất của chất lỏng, chất khí, Kpa cũng còn được sử dụng để đo áp suất của các máy hút chân không.
3. Đơn vị Mpa
Khái niệm
Mpa (Mega Pascal) là đơn vị đo áp suất trong hệ đo lường quốc tế (SI) được sử dụng phổ biến trong công nghiệp. Mpa là đơn vị cũng được quy đổi từ đơn vị Pa và có giá trị lớn hơn rất nhiều để dùng trong các thiết bị đo áp suất.
Thường thì các quốc gia châu Á thường sử dụng đơn vị Pa, MPa, KPa thay vì dùng các đơn vị Psi, Kpsi của Mỹ hay đơn vị Bar, kg/cm2 của châu Âu.
Cách đổi: 1 Mpa = 1 000 Kpa = 1 000 000 Pa.
Ứng dụng
Mpa được ứng dụng trong các đồng hồ đo của máy nén khí, áp suất lò hơi, áp suất thủy lực,…
4. Đơn vị Bar
Khái niệm
Bar là một đơn vị đo lường áp suất nhưng không phải là một đơn vị đo của hệ thống đơn vị quốc tế (SI), mà được giới thiệu bởi nhà khí tượng học người Na Uy – Vilhelm Bjerknes (người tìm ra phương pháp dự báo thời tiết hiện đại).
Cách đổi: 1 Bar = 100 000 Pa.
Ứng dụng
Đơn vị Bar được sử dụng phổ biến rộng rãi ở châu Âu, đặc biệt phổ biến nhất ở các nước công nghiệp như Anh, Đức, Pháp. Một số đơn vị phổ biến có nguồn gốc từ bar như: Mbar, Kbar,…
5. Đơn vị Psi
Khái niệm
Psi (viết tắt của Pounds per square inch) là đơn vị đo áp suất được dùng chủ yếu ở Bắc Mỹ, chủ yếu là nước Mỹ. PSI thường được sử dụng để đo áp suất của khí (áp suất khí nén) hoặc chất lỏng (áp suất thủy lực).
Sự tương quan giữa các đơn vị đo áp suất thông dụng với PSI như sau: 1 Psi = 0.0689 Bar
Ứng dụng
PSI thường dùng trong các ứng dụng như đo áp suất của khí (áp suất khí nén) hoặc chất lỏng (áp suất thủy lực).
PSI cũng được sử dụng như một thước đo độ bền bằng lực kéo, được định nghĩa là khả năng chống chịu lực kéo và cường độ mô đun đàn hồi, được định nghĩa là khả năng chống biến dạng, điều khiển độ cứng của vật liệu.
6. Đơn vị atm
Khái niệm
Atmotphe (Standard atmosphere, kí hiệu: atm) là đơn vị đo áp suất không thuộc đơn vị đo lường quốc tế SI, được Hội nghị toàn thể về Cân đo lần thứ 10 thông qua.
Đơn vị tính 1 atm 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 đơn vị đo áp suất Atmotphe (atm): 1 atm = 101325 Pa và 1 atm = 1 bar.
Ứng dụng
Đơn vị Atmotphe (atm) thường được sử dụng để đo áp suất khí quyển.
7 Cách quy đổi giữa các đơn vị đo áp suất
Việc nhiều khu vực, quốc gia khác nhau sử dụng nhiều đơn vị đo áp suất khác nhau dẫn đến việc cần thiết quy đổi giữa các đơn vị để thuận tiện cho việc sử dụng. Bảng bên dưới sẽ giúp chúng ta chuyển đổi dễ dàng giữa các đơn vị đo áp suất.
Theo bảng quy đổi, cột dọc là đơn vị cần quy đổi, hàng ngang là giá trị quy đổi từ 1 đơn vị cần quy đổi. Ví dụ:
- 1 Pa = 0.001 Kpa
- 1 Pa = 0.000001 Mpa
- 1 Pa = 0.00001 Bar
- 1 Bar = 1 000 Pa
Áp suất là gì? Đơn vị đo áp suất – Ý nghĩa và công thức tính
Định nghĩa áp suất, áp lực
Áp suất là gì?
Áp suất ( tên tiếng Anh: Pressure), ký hiệu bằng p hoặc P. Áp suất được biết đến là lực trên một đơn vị diện tích được tác dụng theo chiều vuông góc với bề mặt của vật thể nhất định. Bạn có thể hiểu một cách đơn giản như sau áp suất chính là lực tác động kết hợp với diện tích và góc vuông tạo thành.
Tức là áp suất xảy ra khi khi một nguồn lực nhất định tác động trên một diện tích theo góc vuông. Khi diện tích mà lực tác động lên càng nhỏ thì áp suất càng cao. Trong hệ SI, đơn vị của áp suất sẽ được đo bằng Newton trên 1m vuông ( ký hiệu N/m2), và được gọi bằng Pascal (Pa). Khi đó, áp suất của một 1Pa sẽ rất nhỏ khi có tỷ lệ bắt đầu 1kP=1000Pa, 1N/m2=1Pa.
Hiện nay, một số những khu vực khác nhau sẽ có một số đơn vị đo áp suất khác nhau. Ví dụ như tại khu vực châu Mỹ, đơn vị đo áp suất được ký hiệu là PSI, tại châu Á có đơn vị là Pa, tại châu Âu đơn vị đo áp suất sẽ là Bar. Bạn có thể tham khảo chi tiết các đơn vị đo áp suất sẽ được đề cập trong phần dưới đây.
Công thức tính áp suất
Ngày nay, công thức tính áp suất sẽ được áp dụng như sau:
P=F/S
Ý nghĩ các thông số:
- P: áp suất
- F: áp lực tác động lên diện tích mặt bị áp, đơn vị của áp lực là N.
- S là diện tích mặt bị ép, đơn bị m2
- Pa: đơn vị đo áp suất, Pascal.
Áp lực là gì?
Trong công thức tính áp suất, bạn có thể thấy một đơn vị mới là áp lực ( ký hiệu: N). Đây là lực tác động lên một diện tích bề mặt của vật thể hoặc là lực áp vuông góc với mặt chịu lực. Ngoài ra, bạn có thể hiểu áp lực được hiểu là đại lượng vec-tơ chỉ cường độ, độ lớn. Đơn vị của áp lực là Newton, ký hiệu N.
Các loại áp suất – Công thức tính từng loại áp suất
Áp suất chất khí và áp suất chất lỏng
Sở dĩ liệt kê áp suất chất khí và chất lỏng vào chung bởi tính chất của hai loại áp suất này tương tự nhau. Áp suất chất lỏng chính là một lực đẩy của chất lỏng di chuyển bên trong đường ống. Khi lực đẩy của dòng nước càng mạnh thì áp suất cảng mạnh và ngược lại. Các loại chất lỏng ở đây có thể là nước, dầu.
Đối với chất khí cũng tương tự như vậy, khi luồng khí được di chuyển bên trong đường ống có áp lực di chuyển càng nhanh và mạnh thì áp suất càng cao. Ngược lại, dòng khí di chuyển chậm chứng tỏ áp suất yếu.
Công thức tính áp suất chất lỏng, chất khí:
P = d * h
Trong đó:
- P: áp suất tại đáy cộ chấy lỏng hoặc chất khí ( đơn vị Pa)
- d: trọng lượng riêng chất loại chất lỏng hoặc chất khí ( đơn vị N/m2)
- h: Chiều cao của cột chất lỏng, chất khí (m)
Áp suất chất rắn
Áp suất chất rắn xuất hiện khi chất rắn có áp lực tác dụng nên một bề mặt diện tích nhất định. Tuy nhiên, áp lực của chất rắn chỉ tác dụng nên vật ở bề mặt tiếp xúc. Áp suất chất rắn thường được sử dụng phổ biến y tế, ẩm thực, trong xây dựng tại công đoạn như làm móng, đóng cọc vào nền.
Công thức tính:
P = F/S
Giải thích các thông số
- P là áp suất của chất rắn, có các đơn vị đo là (N/m2 / Pa / Bar / mmHg / Psi)
- F chính là lực tác động vuông góc lên bề mặt diện tích.
- S là diện tích của bề mặt đó.
Áp suất riêng phần
Đây là loại áp suất của một chất khí được hình thành trong thành phần hỗ hợp khí. Áp suất riêng phần lần đầu xuất hiện trong định luật Dalton – “Tổng áp suất của hỗn hợp kí không phản ứng bằng tổng các áp suất từng phần của các khí riêng lẻ nếu xét hỗ hợp khí gồm nhiều chất khí không phản ứng với nhau”.
Công thức tính như sau:
pi = xi * p
Giải thích các thông số
- Pi: áp suất riêng phần của chất khí
- Xi: phần mol xi của cấu tử i trong hỗ hợp khí cần tính.
- p: áp suất toàn phần.
Áp suất dư
Áp suất dư còn được biết đến với tên gọi là áp suất tương đối, đây chính là áp suất tại một điểm trong chất lỏng và chất khí được xác định khi lấy mốc là áp suất khí quyển ở các khu vực lân cận xung quanh.
Công thức tính như sau:
Pd = P – Pa
Trong đó:
- P: là áp suất tuyệt đối,
- pa: là áp suất khí quyển.
Áp suất tuyệt đối
Áp suất tuyệt đối chính là tổng áp suất được xuất hiện bởi khí quyển, cột chất lỏng tác dụng lên một điểm trong lòng chất lỏng. Đây còn được biết đến là áp suất tiêu chuẩn so với môi trường chân không 100%. Áp suất tuyệt đối bằng áp suất tương đối + áp suất khí quyển.
Công thức tính như sau
p = pa + pd
Trong đó:
- pd: là áp suất tuyệt đối
- pa: là áp suất dư ( áp suất tương đối)
- p : là áp suất khí quyển
Ý nghĩa cơ bản của áp suất
Hiện nay, áp suất có ý nghĩa vo cùng quan trọng trong đời sống, sản xuất công nghiệp, y tế… Với từng lĩnh vực khác nhau, áp suất lại mang đến những ý nghĩa góp phần đảm bảo việc sản xuất hoặc vận hành diễn ra được trôi chảy, bình thường.
- Đối với công nghiệp sản xuất, áp suất là đơn vị không thể thiếu trong sản xuất cơ điện, trong hóa lọc dầu, chế biến thực phẩm, xử lý nước thải,…
- Đối với y tế, áp suất cung cấp chân không phục vụ trong các lĩnh vực như phẫu thuật, khám bệnh, cung cấp khí oxy cho người bệnh,…
- Các loại áp suất và thiết bị đo áp suất chắc chắn sẽ luôn là thiết bị cần thiết trong từng ngành sản xuất để cung cấp đủ áp suất cũng như theo dõi đọ áp suất để có thể những điều chỉnh phù hợp với nhà máy sản xuất.
Vậy làm thế nào để tăng hay giảm áp suất
Có một số cách để tăng/giảm áp suất đơn giản như:
- Tăng/Giảm lực tác động lên bề mặt nhưng vẫn giữ nguyên diện tích bề mặt đấy.
- Tăng/Giảm lực tác động vuông góc, song giảm cả diện tích bề mặt mà ta tác động
- Giữ nguyên áp lực nhưng tăng/giảm diện tích bề mặt bị ép
Áp suất có ở đâu?
Thật ngạc nhiên khi nói rằng, áp suất có ở mọi nơi. Và chúng đóng vai trò rất quan trọng đối với con người trong cuộc sống.
Ngoài ra, ta cũng nên chú trọng với những nơi có áp suất quá ngưỡng cho phép hay bình chứa áp suất lớn vì có nguy cơ làm nổ tung. Vì những lí do trên, nên các việc như đo, giám sát áp suất cần được chú trọng thường xuyên.
Áp suất có ứng dụng trong nhiều ngành nghề, các thiết bị,… phục vụ đời sống con người. Như các loại máy bơm rửa xe, máy bơm khí hay các loại máy móc công nghiệp khác,..
Kể tên các vật dụng dùng để đo áp suất
– Thủy tĩnh các đồng hồ đo thủy tĩnh so sánh áp lực thủy tĩnh trên một đơn vị diện tích tại cơ sở của một cột của chất lỏng. Thủy tĩnh đo đánh giá độc lập các các loại khí được đo và được thiết kế để có một hiệu chuẩn rất tuyến tính.
– Piston loại cân đồng hồ đo áp lực của một chất lỏng hoặc trọng lượng của một chất rắn.
– Bằng sắt là đồng hồ đo được dựa trên một nguyên tố kim loại cảm biến áp suất lốp đàn hồi dưới tác dụng của một sự khác biệt áp lực trên phần tử. Bằng sắt có nghĩa là không có chất lỏng và thời hạn ban đầu phân biệt các đồng hồ đo từ đồng hồ đo thủy tĩnh. Đồng hồ đo bằng sắt có thể được sử dụng để đo áp suất của chất lỏng và khí.
– Bourdon đo áp suất sử dụng nguyên tắc một ống dẹt có xu hướng thay đổi mặt cắt ngang hơn tròn khi áp lực. Mặc dù thay đổi này trong mặt cắt ngang có thể được hầy như không đáng kể và do đó liên quan đến vừa phải căng thẳng es trong phạm vi đàn hồi của vật liệu một cách dễ dàng, khả thi.
– McLeod đánh giá phân lập một mẫu khí và nén nó trong một áp kế thủy ngân được sửa đổi cho đến khi áp lực là một vài mmHg. Khí được cư xử tốt trong quá trình nén của nó. Kĩ thuật này là chậm và không phù hợp để giám sát liên tục nhưng nó có độ chính xác cao.
Để lại một phản hồi