Áp Suất Là Gì
Liên quan đến áp suất là cả một kho tàng kiến thức phong phú. Trong bài viết này; tôi sẽ tổng hợp các kiến thức hay nhất ! Ngắn gọn nhất xoay quanh các vấn đề liên quan đến áp suất và các cách tính áp suất thông dụng hiệu quả nhất.
*************************************************************************************************************
Vậy câu hỏi đặt ra ở đây
Áp Suất Là Gì
Chúng ta cứ hiểu đơn giản Áp suất là một nguồn lực được tạo ra do tác động của một đơn vị lực lên một bề mặt một vật thể khác theo chiều vuông góc
Ví dụ:
Ta dùng tay đẩy nhẹ vào tưởng cũng tạo ra một áp lực đẩy. Hay ta dùng bơm đẩy một lượng khí vào bánh xe ô tô làm cho chiếc bánh căng lên thì cúng ta cũng tạo một lực khí đẩy vào vỏ trong của bánh xe giúp bánh xe căng lên….
Còn trong công nghiệp áp suất được hiểu nôm na là một nguồn lực được tạo ra do chất lỏng hoặc chất rắn hay khí va vào thành ống dẫn
*************************************************************************************************************
Ký hiệu áp suất
Đơn vị áp suất ký hiệu là P. Tiếng anh có nghĩa là Pressure. Và chúng ta thường nghe nói ” Pressure Gauge là gì hay Pressure Transmitter là gì ?
Đó chính là đồng hồ đo áp suất và cảm biến đo áp suất hay dùng phổ biến trong các nhà máy – Các phòng thí nghiệm
Đơn vị áp suất
Khi bàn về các đơn vị áp suất. Chúng sẽ có nhiều phương thức gọi khác nhau vấn đề là theo chuẩn Nào ? Chuẩn các anh Châu Á – Châu Âu hay Châu Mỹ
Với các bác Âu thì đơn vị chính vẫn là Bar
Châu Mỹ họ hay dùng đơn vị Psi
Còn Anh Em Châu Á nhưng trung quốc, hàn quốc, Việt Nam…. thì dùng đơn vị là kg/cm2. Tuy nhiên; chúng ta thường lấy hàng từ các nước trên thế giới nên tùy nhà máy họ chọn đơn vị hiển thị trên thiết bị cần dùng
Còn theo đúng chuẩn quốc tế chung thì đơn vị là Newton Ký hiệu N/M2. Trong đó N là lực tác động – Còn M2 là đơn vị diện tích bị lực tác dụng vào tạo nên áp suất
Áp suất khí quyển là gì
Áp suất khí quyển hay người ta thường gọi áp suất không khí là một loại áp lực được sinh ra do toàn bộ bầu không khí tác động lên hành tinh mà chúng ta đang ở ( Trái đất). Dòng áp suất này liên tục thay đổi dựa vào thời tiết + Nhiệt độ và quan trọng là tốc độ gió
Áp suất thẩm thấu là gì
Áp suất thẩm thấu chính là lực tác động từ chất lỏng có nồng độ thấp đến nồng độ cao hoặc hiểu nôm na là chất lỏng loãng tác động lên chất lỏng đặc -> Mục đích chính của thẩm thấu tức là sự trung hòa để cân bằng dung dịch
Ví dụ
Ta có 2 ly nước. 1 ly cho 1 gam muối và 1 ly cho 5 gam muối. Quấy tất cả lên ta sẽ có 1 ly nước muối vừa mặn và 1 ly rất mặn
Ta đổ dồn 2 ly lại làm 1. Lúc này sự thẩm thấu của nước muối loãng sẽ tác động lên nước đặc tạo thành một thể trung hòa cân bằng. Và đó chính là áp suất thẩm thấu
Hoặc một cái cây chẳng hạn. Sau khi ta đổ nước xuống gốc; thông qua quy trình thẩm thấp qua lớp màng từ rễ thân tới ngọn giúp dòng chất lỏng ta đổ xuống lan tỏa cung cấp nước khắp thân cây
Áp suất chân không là gì
Áp suất chân không ta hiểu đó là tầng dưới của áp suất hay còn gọi là áp suất âm là nơi không có áp suất trong đó. Trong công nghiệp; Người ta gọi áp suất chân không là áp suất nhỏ hơn 0 bar ( Áp suất lực hút)
Ví dụ: Áp suất -1 bar, -0,5 bar…. Hoặc các dòng áp suất o,0001 bar… Rất nhỏ và gần như không có áp được xem là dòng áp suất chân không
Áp suất tương đối là gì
Áp suất tương đối có nghĩa là áp suất thực tế mà ta đo được
Ví dụ:
Áp suất hơi nóng của đường ống mà cảm biến đo được là 10 bar. Đây chính là áp suất tương đối thực tế mà con cảm biến áp suất đang hiển thị trên màn hình
Người ta tính áp suất tương đối theo công thức lấy áp suất tuyệt đối loại bỏ áp suất khí quyển
Áp suất tuyệt đối là gì
Áp suất tuyệt đối là dạng áp suất tương đối + Áp suất khí quyển ( Thường áp suất khí quyển cố định là 1 bar)
Ví dụ:
Áp suất dòng nước trên một đường ống dẫn trên tầng lâu ta đo được thực tế là 5 bar. Nhưng đối với áp suất tuyệt đối lúc này chính là 6 bar
Chênh lệch áp suất là gì
Chênh lệch áp suất tức là sự so sánh áp suất khu vực này so với áp suất nơi khác. Và tất nhiên; áp lực ở 2 nơi này hoàn toàn khác nhau
Tính sự chênh lệch áp suất bằng cách lấy đại lượng áp suất lớn trừ đi áp suất nhỏ sẽ ra phần chênh lệch này.
Công thức tính áp suất
Ở phần trên ta đã tìm hiểu sơ bộ về các loại áp suất căn bản. Dưới đây tôi xin đi sâu hơn về các công thức tính toán áp suất của các loại chất lỏng – Rắn – Khí để chúng ta có cơ sở tính toán kiểm tra
Công thức tính áp suất chất Lỏng – khí
Áp suất chất lỏng và áp suất chất khí trong bình kín hoặc các dòng khí quyển tỷ lệ thuận theo độ cao được tính toán theo công thức khá đơn giản: P = DH
Tất nhiên P là suất
Còn D là trọng lượng riêng của chất lỏng đó
Trong khi H thể hiển chiều cao của chất lỏng
Ví dụ công thức tính áp lực nước:
Một bể chưa nước cao 2,8 mét. Hiện tại mực nước dâng lên đang ở 2.5m. Yêu cầu bái toán tính áp suất nước tại thời điểm này
Sau khi phân tích bài toán và tra bảng trọng lượng riêng của các loại chất lỏng ta có trọng lượng H2O = 10.000 N/M3. Chiều cao nước dâng H – 2,5m
=> P = 10.000 * 2.5 = 25.000 PA
Công thức tính áp suất chất Rắn
Áp suất của một loại chất rắn bất kỳ bị một vật thể tác động lên được thể hiển theo công thức tính sau:
P = F/S
Trong đó:
P là áp suất cần quy đổi. Đơn vị: N/m2 = 1 Pa
F là dòng áp lực tương tác trực tiếp lên chất rắn cần tính
S là dện tích chất rắn bị lực tác động vào
Công thức tính áp suất áp suất thẩm thấu
Áp suất thẩm thấu được định lượng theo công thức tính như sau:
P = R*T*C
Trong đó:
Xác định thằng P là áp suất thẩm thấu
Anh R là một hằng số mặc định: 0,082
Bác T là ký hiệu nhiệt độ = 273 + t oC
Còn chú C mặc định là lượng nồng độ dung dịch được phân li theo tỷ lệ từng dung chất
Từ Công thức trên cho ta thấy rõ sự tỷ ệ thuận của nồng độ dung dịch các chất so với áp suất thẩm thấu của dung dịch đó
Công thức tính áp suất thủy tĩnh
Áp suất thủy tĩnh tức là áp lực được tính khi mực chất lỏng ở mức cân bằng không có dao động và được tính theo công thức:
P = Pa + pgh
Theo công thức trên thì:
P được ký hiệu đại diện cho áp suất thủy tĩnh của chất lỏng
Pa = Áp suất khí quyển
H là chiều cao từ đáy lên mặt tĩnh của chất lỏng
P là khối lượng riêng mặc định của một đơn vị chất lỏng nhất đinh ký hiệu ( Kg/m3)
Bảng quy đổi đơn vị đo áp suất
Bảng quy đổi đơn vị áp suất là một bảng hỗ trợ người dùng chuyển đổi tất cả các đơn vị đại lượng đo áp theo ý muốn nhằm phù hợp với yêu cầu đưa ra
Đặc biệt khi sử dụng bảng quy đổi đơn vị đo áp suất sẽ giúp chúng ta giải quyết được tất cả các câu hỏi liên quan đến cách đổi các đơn vị đo như:
Đơn vị Mpa là gì ? 1 mpa bằng bao nhiêu ( = bar – kg/cm2 – kn/cm2 – Psi – Bar – kn/m2 )
Đơn vị Psi là gì ? 1 Psi bằng bao nhiêu (= bar – mbar – mpa – kg/cm2 – kpa )
Đặc biệt Bar là gì và các đơn vị chuyển đổi áp suất ra đơn vị bar ” Đây là đơn vị chuẩn dùng phổ biến trên thị trường hiện nay
Ví dụ:
Yêu cầu bài toán cần một cảm biến đo áp suất dải đo 0-5Mpa. Nhưng thị trường lại không có loại này trong khi người dùng lại cần gấp. Ta liền quy ước 5Mpa = 50 bar = 50.000 mbar và bằng 725 PSi ( Vì 1 bar = 14,5 PSI ). Hoặc trong thi người ta thường hỏi 10 bar bằng bao nhiêu Psi ? Hay 1kg/cm2 bằng bao nhiêu Bar…..