Tìm hiểu áp lực là gì? Áp suất là gì? Sự khác nhau giữa áp lực và áp suất.

Trong các hệ thống xử lý nước mà chúng ta thường xuyên phải làm quen với một số các thông số như áp suất làm việc (working pressure), áp suất tối đa (maximum pressure)... Vậy sự khác nhau giữa áp lực và áp suất cũng được rất nhiều người quan tâm đến. Vậy Áp lực là gì? Áp suất là gì? nó có liên quan gì với áp lực và phân biệt thế nào giữa áp lực và áp suất? Trong bài viết này, Điện máy AE sẽ cung cấp cho bạn những kiến thức cần thiết về các khái niệm trong vật lý này.

1. Áp lực là gì? Áp suất là gì?

Để biết được khái niệm áp lực là gì trước tiên chúng ta hãy quay ngược trở lại chương trình vật lý phổ thông với kiến thức về lực. Trong chương trình vật lý phổ thông cơ sở chúng ta đã được học về lực. Lực (force) là bất kỳ ảnh hưởng nào làm một vật thể chịu sự thay đổi, hoặc là ảnh hưởng đến chuyển động, hướng của nó hay cấu trúc hình học của nó.

Hay nói cách khác, lực là nguyên nhân làm cho một vật có khối lượng thay đổi vận tốc của nó (bao gồm chuyển động từ trạng thái nghỉ), tới chuyển động có gia tốc, hay làm biến dạng vật thể, hoặc cả hai. Bên cạnh đó, lực còn được miêu tả bằng trực giác như sự đẩy hoặc kéo. Lực có đơn vị đo lường là N (Newton) và có ký hiệu là F.

❓Vậy áp lực là gì? Nó được định nghĩa là lực tác động trên diện tích bề mặt của một vật. Áp lực chính là lực ép vuông góc với diện tích của bề mặt chịu lực. Theo khái niệm tổng quát thì áp lực là một đại lượng véc tơ.

• Khi nhắc đến áp lực là gìthì người ta thường nói về độ lớn (cường độ) còn phương (vuông góc với bề mặt chịu lực) và chiều (hướng vào mặt chịu lực) đã được xác định. Cũng giống như lực, đơn vị của áp lực là N (Newton).
• Tuy nhiên để đo lường áp lực tác động lên một bề mặt lớn thì phải chia nhỏ phân diện tích chịu lực và tính lực tác động lên đơn vị diện tích đó. Điều này khá phức tạp và mất nhiều thời gian nên khái niệm áp suất đã được ra đời. Vậy áp suất là gì?❓Vậy Áp suất được hiểu là lực trên một đơn vị diện tích tác dụng theo chiêu vuông góc với bề mặt vật thể. Đơn vị của áp suất là Newton trên mét vuông ( N/m2) hay được gọi là Pascal (Pa). Cùng với đó đơn vị của áp suất còn có Bar, Atmosphere kỹ thuật (at), Atmosphere (atm), torr, pound lực trên inch vuông (psi).

Áp suất là đơn vị được dùng với nhiều loại máy móc, thiết bị trong đó có máy lọc nước. Ở bên trong máy lọc nước có áp suất để đẩy nước ra ngoài khi có nhu cầu sử dụng.

Áp lực là gì? Áp suất là gì?

2. Tìm hiểu sự khác nhau giữa áp lực và áp suất

Áp lực và áp suất đều cùng là lực tác động lên một diện tích nhưng áp lực là lực tác dụng lên một diện tích còn áp suất là lực tác dụng lên một đơn vị diện tích. Để bạn dễ hiểu hơn chúng ta hãy cùng phân tích một ví dụ sau đây;

Hình - Gạch đỏ xây tường 2 lỗ

Đây là ví dụ thực tế có thể giúp bạn hiểu rõ sự khác nhau giữa áp lực và áp suất.

Công thức tính áp lực

Công thức tính áp lực

Để tính áp lực - lực ép tác động lên 1 diện tích bề mặt, người ta có công thức tính như sau:

FA = F/A

Trong đó:

FA : Áp lực

F: Lực tác động

S: Diện tích bề mặt

Tuy nhiên trong trường hợp đặc biệt tính áp lực chất khí, ta có công thức như sau:

F = p.S

Trong đó:

p: Áp suất

F: Lực ép lên diện tích chịu lực

S: Diện tích chịu lực

Với chuyển đổi 1kg = 10N

3. Công thức tính và cách tính áp suất chất lỏng

Đối với những chất rắn, không tồn tại khái niệm áp suất tại một điểm trong vật thể nhưng với chất lỏng hoặc chất khí áp suất tại mỗi điểm trong khối chất lỏng hoặc khí có thể khác nhau. Công thức tính áp suất tại một điểm trong khối chất lỏng như sau:

Trong đó:

• P là áp suất chất lỏng khí cần tính (đơn vị là Pa hoặc bar)
• D chính là trọng lượng riêng của chất lỏng có đơn vị là N/m2.
• H chính là chiều cao của chất lỏng khí có đơn vị là (mét).

Hình 3 - Ví dụ mô phỏng áp suất chất lỏng trong bồn chứa nước

4. Bảng quy đổi và cách quy đổi đơn vị áp suất

Mặc dù áp suất có định nghĩa chung nhưng chúng lại có nhiều đơn vị đo lường khác nhau. Vì vậy bạn cần nắm được cách quy đổi đơn vị áp suất để có thể tính toán, đo lường chính xác. Một số đơn vị đo lường của áp suất thường được sử dụng là Psi, Pa, kg/cm2,…

Sau đây là bảng quy đổi đơn vị áp suất bạn có thể theo dõi và áp dụng.

Hình - Bảng đơn vị quy đổi áp suất thường dùng

Ví dụ, với đồng hồ đo áp thường sử dụng trong các hệ thống máy lọc nước RO công nghiệp Famy sử dụng đơn vị đo psi, với áp lực làm việc là 100psi chúng ta có thể tính ra kg/cm2 như sau:

5. Ý nghĩa của áp suất trong đời sống

Áp suất là phần không thể thiếu trong cuộc sống, trong nhiều lĩnh vực khác nhau, người ta cần tính toán áp suất tương ứng nhằm đạt được hiệu quả cao.

• Trong ngành hàng không: Tính toán sự chênh lệch áp suất giữa dưới và trên của cánh máy bay sao cho nâng cánh máy bay giúp máy bay cất cách hiệu quả.
• Trong sửa chữa xe, y tế, thực phẩm: Sản xuất các loại máy nén khí để phục vụ các mục đích khác nhau.
• Trong sinh học: Nhờ áp suất mà rễ cây có thể chuyển được nước lên tận đỉnh ngọn cây, hay áp suất giúp tránh teo hồng cầu khi dùng dung dịch đẳng trương,…
• Tính tốc độ bay, tốc độ dòng chảy: dựa vào áp suất để tính chính xác được các đại lượng trên.

Tuy nhiên , nếu áp suất được tạo ra quá lớn cũng dẫn đến các tác động tiêu cực như gây ra các vụ nổ lớn nhỏ gây phá hủy hệ sinh thái, các công trình, ảnh hưởng trực tiếp đến tính mạng và sức khỏe con người.

Qua bài viết mà Điện Máy AE đã cung cấp, bạn đã phần nào hiểu được các khái niệm áp lực là gì? áp suất là gì? Đại lượng vật lý thường sử dụng trong chuyên ngành xử lý nước cũng như dễ dàng chuyển đổi giữa các đơn vị đo lường cho phù hợp.