Định nghĩa áp suất trong vật lý là gì? Phân loại áp suất như nào? Trong bài viết dưới đây, DINHNGHIA.COM.VN sẽ giới thiệu đến quý vị và các bạn nội dung về định nghĩa áp suất cũng như cách phân loại và một số nội dung liên quan.
Nội dung chính bài viết
Định nghĩa áp suất
Áp suất là đại lượng được tính bằng giá trị tỉ số giữa lực tác động theo hướng vuông góc lên một bề mặt với diện tích của bề mặt đó. Hiểu một cách đơn giản hơn, áp suất là độ lớn của áp lực (lực ép có phương vuông góc với mặt phẳng bị ép) trên một đơn vị diện tích bị ép.
Công thức tính áp suất: (P = frac{F}{S})
Trong đó:
p là áp suất ((N/m^{2}))
F là áp lực tác dụng lên mặt bị ép (N)
S là diện tích bị ép ((m^{2}))
Đơn vị đo của áp suất: Pa ( Pascal )
1Pa = 1 ((N/m^{2}))
1 mmHg = 133,322 ((N/m^{2}))
1Pa = 1 ((N/m^{2})) = 760 mmHg
Ý nghĩa của áp suất
Áp suất lớn do các vụ nổ tác dụng những lực rất mạnh lên bề mặt các vật thể xung quanh có thể gây vỡ, thủng bình chứa, đổ vỡ các công trình xây dựng, ảnh hưởng đến môi trường sinh thái, sức khỏe con người.
Chênh lệch áp suất giữa phía dưới và phía trên của cánh máy bay tạo ra lực nâng máy bay
Nguyên tắc làm tăng áp suất: Tăng áp lực, giảm diện tích bị ép
Ví dụ: đóng đinh, lưỡi dao, mũi khoan,…
Nguyên tắc làm giảm áp suất: Giảm áp lực, tăng diện tích bị ép
Ví dụ: Bánh xe tăng, xe ủi; bàn trượt tuyết; đi qua bãi sa lầy;…
Từ định nghĩa áp suất và các vận dụng ở trên, ta đã phân tích ở trên có thể thấy rõ rằng, áp suất là một đại lượng vật lý không chỉ có ý nghĩa trên giấy hay trong các công thức mà còn có ứng dụng và tác động rất lớn đến thực tiễn đời sống. Nghiên cứu và làm rõ định nghĩa áp suất và phân loại chúng là một cách áp dụng những kiến thức lý thuyết vào thực tế lao động, sản xuất.
Phân loại áp suất
Định nghĩa áp suất riêng phần
Áp suất riêng phần là áp suất của một chất khí khi nó là một thành phần trong hỗn hợp khí, nếu giả thiết rằng một mình khí đó chiếm toàn bộ thể tích của hỗn hợp.
Khái niệm áp suất riêng phần xuất hiện trong định luật Dalton. Theo định luật Dalton thì tổng áp suất của hỗn hợp khí không phản ứng bằng tổng các áp suất từng phần của các khí riêng rẽ. Xét một hỗn hợp khí gồm nhiều chất khí không phản ứng với nhau, có định luật Dalton: Ở một nhiệt độ xác định, áp suất toàn phần của một hỗn hợp khí bằng tổng số áp suất riêng phần của các cấu tử của hỗn hợp.
Công thức tính áp suất riêng phần:
Áp suất riêng phần (p_{i}) của mỗi cấu tử của hỗn hợp khí có thể tích V là áp suất mà cấu tử ấy gây ra khi đứng riêng một mình và cũng chiếm thể tích V ở cùng một nhiệt độ.
(p_{i}) = (x_{i}) p
Trong đó:
(p_{i}): Áp suất riêng phần
(x_{i}): Phân mol xi của cấu tử i trong hỗn hợp khí
p: áp suất toàn phần
Ví dụ về áp suất riêng phần
Thu giữ khí oxy bằng cách đẩy qua nước vào trong một bình dốc ngược, sự hiện diện của hơi nước trong bình phải được xét đến khi tính lượng oxy thu được. Cách điều chỉnh được thực hiện bằng việc dùng định luật Dalton về áp suất riêng phần.
Định nghĩa áp suất tuyệt đối
Áp suất tuyệt đối là tổng áp suất gây ra bởi cả khí quyển và cột chất lỏng tác dụng lên điểm trong lòng chất lỏng, là áp suất tiêu chuẩn so với môi trường chân không 100%. Do đó, nó được tính bằng tổng của áp suất tương đối và áp suất khí quyển.
Công thức tính áp suất tuyệt đối:
p = (p_{a}) + (p_{d})
Trong đó:
(p_{d}) là áp suất dư (áp suất tương đối),
(p_{a}) là áp suất khí quyển.
Định nghĩa áp suất thẩm thấu
Áp suất thẩm thấu là áp suất gây nên bởi hiện tượng các phân tử dung môi khuếch tán một chiều qua màng thẩm thấu từ dung môi sang dung dịch( hoặc từ dung dịch có nồng độ thấp sang dung dịch có nồng có nồng đọ cao hơn).
Áp suất thẩm thấu của một dung dịch tỉ lệ thuận với nồng độ cũng như nhiệt độ của dung dịch đó.
Công thức tính áp suất thẩm thấu
P = RTC
P là áp suất thẩm thấu thường tính theo đơn vị atmôtphe-atm.
R là hằng số = 0,082.
T là nhiệt độ tuyệt đối = 273 + toC
C là nồng độ dung dịch tính theo nồng độ phân tử gam/lít.
Ý nghĩa của việc xác định áp suất thẩm thấu trong thực tiễn
Áp suất thẩm thấu có ý nghĩa sinh học rất quan trọng vì màng của các chất của tế bào là các màng thẩm thấu. Nhờ áp suất thẩm thấu mà:
- Nước được vận chuyển từ rễ cây lên ngọn cây.
- Tránh hiện tượng vỡ hoặc teo hồng cầu khi sử dụng những dung dịch đẳng trương (có áp suất thẩm thấu bằng áp suất của máu) để đưa vào cơ thể (Vì dịch trong hồng cầu có áp suất thẩm thấu 7.4-7.5at).
- Xác định được phân tử gam 1 chất
Định nghĩa áp suất dư
Áp suất dư (hay còn gọi là áp suất tương đối) là áp suất tại một điểm trong chất lỏng và chất khí khi lấy mốc là áp suất khí quyển lân cận xung quanh.
Công thức tính áp suất dư
(p_{d}) = p – (p_{a})
Trong đó: p là áp suất tuyệt đối,
(p_{a}) là áp suất khí quyển.
Lưu ý: Nếu chất lỏng đứng yên:
(p_{du}) = (gamma h)
Trong đó: (gamma) là trọng lượng riêng của chất lỏng,
h là chiều sâu của điểm đang xét tính từ mặt thoáng của chất lỏng.
Định nghĩa áp suất tĩnh
Áp suất tĩnh là áp suất thống nhất trong tất cả các hướng, tương ứng với áp suất gây nên khi chất lỏng không chuyển động.
Công thức tính áp suất tĩnh
Áp suất tĩnh được đo tại một điểm M cách bề mặt tự do một khoảng (h) xác định theo công thức
p = (p_{0}) + (rho)gh
Trong đó: (p_{0}) là áp suất khí quyển.
(rho) là khối lượng riêng chất lưu.
g là gia tốc trọng trường.
Ý nghĩa của áp suất tĩnh
Đo được áp suất tĩnh là bước quan trọng hàng đầu để xác định tải ròng trên bức tường ống, áp suất động, được sử dụng để đo tốc độ dòng chảy và tốc độ bay.
Trên đây là những kiến thức về định nghĩa áp suất trong vật lý, cách phân loại và một số nội dung liên quan. Hy vọng bài viết về chủ đề định nghĩa áp suất đã cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích phục vụ cho quá trình học tập. Chúc bạn luôn học tốt!
