Áp suất là gì?

Khái niệm áp suất?

Áp suất là độ lớn của  áp lực mà bị ép trên diện tích cơ phương vuông góc với bề mặt bị ép.

Áp suất có tên tiếng anh là Pressure, có ký hiệu P trong vật lý học. Trong hệ SI, đơn vị áp suất là N/m2 (Newton trên mét vuông), nó được gọi là Pascal (Pa) – đây là tên của nhà khoa học, người phát hiện ra áp suất.

1 Pa rất nhỏ, nó xấp xỉ với một tờ tiền đô la tác dụng lên mặt bàn, 1kPa = 1000Pa.

Đơn vị đo áp suất là gì?

Đơn vị đo áp suất là đơn vị tiêu chuẩn được đưa ra để tính toán chính xác số liệu áp suất. Đơn vị đo chính thức của áp suất là Pascal, viết tắt là Pa. Đây là tên của một nhà khoa học và vật lý học người pháp – Blaise Pascal.

Tuy nhiên hiện nay trên thế giới sử dụng rất nhiều các đơn vị đo nằm trong hệ thống tiêu chuẩn đo lường thế giới SI như: Bar, kgf/cm², mmhg, cmH20… Với mỗi quốc gia hay mỗi châu lục lại sử dụng các đơn vị đo khác nhau. Vậy hiện nay có những đơn vị đo áp suất nào?

Các đơn vị đo áp suất hiện nay

Đơn vị đo áp suất Pascal (Pa)

Pascal (Pa) là đơn vị đo áp suất trong hệ thống đo lường SI, có ký hiệu là Pa. Một pascal là áp suất tạo ra bởi lực của định luật 1 Newton tác dụng lên khu vực có diện tích 1 mét vuông. Đơn vị được đặt theo tên của nhà khoa học người Pháp Blaise Pascal.

Chúng ta có cách quy đổi như sau: 1Pa = 1N/m².

N là đơn vị đo trọng lực Newton do nhà bác học Newton phát hiện ra. Nó cũng đơn vị đo lực trong hệ thống đo quốc tế SI.

Đơn vị Pascal được các quốc gia ở Châu Á thường sử dụng trong hệ đo lường và thông số các sản phẩm.

Trong đơn vị Pa có thêm KPa (Kilo Pascal) và MPa (Mega Pascal) dùng để thu gọn các số 0 của đơn vị Pa, cụ thể nó được chuyển đổi như sau:

• 1KPa = 1.000 Pa
• 1MPa = 1.000 KPa = 1.000.000 Pa

Đơn vị đo áp suất Bar

Bar là đơn vị đo áp suất lực tác dụng vuông góc lên đơn vị diện tích bề mặt. Một bar bằng 100.000 Pa, tuy nhiên, giá trị này hơi khác so với áp suất khí quyển trung bình ở mực nước biển.

Bar là đơn vị đo lường áp suất nhưng không nằm trong hệ thống đo lường của quốc tế SI. Đơn vị đo bar được nhà khí tượng thủy văn Na Uy-Vilhelm Bjerknes giới thiệu.

Giá trị của 1 bar là giá trị gần bằng áp suất khí quyển và thường được sử dụng để biểu thị áp suất khí quyển hơn khí quyển tiêu chuẩn (101325 pascals), đây là giá trị chính xác được khoa học và kỹ thuật sử dụng.

Cách chuyển đổi đơn vị Bar như sau: Để chuyển đổi số học trong Bar sang một đơn vị khác, hãy nhân với hệ số chuyển đổi áp suất liên quan. Để chuyển đổi số đọc trong bất cứ đơn vị áp suất nào thành Bar, hãy chia nó cho hệ số chuyển đổi áp suất có liên quan.

• 1bar = 100.000 Pa
• 1bar = 1.02kgf/cm²

Đơn vị Bar hiện được sử dụng nhiều tại các ngành công nghiệp và các sản phẩm công nghiệp như đồng hồ đo áp suất từ Châu Âu như Đức, Anh, Pháp…

Đơn vị đo áp suất PSI

Đơn vị đo PSI (Pounds per square inch) là đơn vị đo áp suất khí nén hoặc áp suất chất lỏng được sử dụng chủ yếu tại Mỹ. Psi là đơn vị đo áp suất cho áp suất là lực của một pound tác dụng lên diện tích một inch vuông của bề mặt. Chính xác hơn, đơn vị PSI dùng để đo áp suất hoặc ứng suất.

PSI là đơn vị sử dụng khá rộng rãi tại Anh nhưng đơn vị áp suất bar đã thay thế và trở thành đơn vị áp suất chính.

Cụ thể đơn vị PSI tính sánh bar như sau:

• 1 PSI = 0.0689 bar

Đơn vị đo áp suất ATM

Đơn vị ATM (Atmotphe) là đơn vị dùng để đo áp suất nhưng không phụ thuộc vào hệ đo lường quốc tế SI. ATM (Atmotphe) chủ yếu được sử dụng để làm giá trị tham chiếu cho áp suất khí quyển trùng bình mực nước biển. Nó thường sử dụng để chỉ định độ sâu cho các thiết bị chống nước, đơn vị này hiếm khi được sử dụng để làm đơn vị đo áp suất.

• 1 ATM = 1.01325 bar
• 1ATM = 101.325 Pa

Đơn vị ATM thường dùng để đo khí quyển ở mực nước biển trung bình tại nhiều quốc gia trên thế giới.

Đơn vị đo áp suất Kg/cm², kgf/cm²

Cũng giống như PSI, kg/cm2 là một phần của nhóm đơn vị áp suất liên hệ giữa áp suất với trọng lượng. Điều này rất tiện lợi cho những ứng dụng ở nơi áp lực được áp dụng để tạo ra tải trọng như trong thử nghiệm vật liệu.

Kg/cm², kgf/cm² là những đơn vị dùng để đo tải trọng trong kỹ thuật. Người ta thường sử dụng kg và chữ f ở phía sau có nghĩa là lực (Force).

Các giá trị chuyển đổi như sau:

• 1kgf = 10N với sai số cho phép là 0.2%
• 1kgf = 0,98kg
• 1 kgf/cm² = 0,098076 Mpa
• 1 kgf/cm² = 0,980665 bar
• 1 kgf/cm = 98066,52N/m²

Đơn vị đo áp suất mmHg

Đơn vị đo mmHg được đọc là  Milimet thủy ngân. Đây là áp suất chính xác được tạo ra bởi một cột thủy ngân(Hg) cao 1000mm. Đây là đơn vị đo áp suất sử dụng sự thay đổi độ cao của cột thủy ngân. Thủy ngân trong ống tăng hay giảm đều tùy thuộc vào sự chênh lệch áp suất.

Đơn vị đo áp suất này không chính xác bởi chúng có thể thay đổi tùy từng vị trí, tùy thuộc vào tỷ trọng và nhiệt độ của chất lỏng. Ngay cả trọng lực cục bộ cũng có thể ảnh hưởng đến phép đo.

Hiện nay các chuyển đổi đơn vị này là:

1mmHg = 133.322368 pascals

Đơn vị đo mmHg sử dụng trong lĩnh vực Y học, phổ biến nhất là đo huyết áp.

Đơn vị đo áp suất âm Torr

Cũng là đơn vị đo áp suất nhưng không phụ thuộc vào hệ thống quốc tế, được phát hiện bởi nhà toán học và vật lý học người Ý – Evangelista. Torricelli đã thu hút sự chú ý khi ông trình diễn khí áp kế thủy ngân đầu tiên cho công chúng. Ông được coi là người đã đưa ra lời giải thích hiện đại đầu tiên về áp suất khí quyển.

Torr được sử dụng chủ yếu để đo áp suất âm và áp suất chân không, đơn vị Torr phần lớn được thay thế bằng đơn vị áp suất hPa (mbar).

Torr có liên quan chặt chẽ đến milimet thủy ngân (mmHg) và hai giá trị gần như là giống nhau. Tuy nhiên, Torr là một đại lượng chính xác, trong khi mmHg ảnh hưởng bởi sự thay đổi nhiệt độ của trọng lực và nhiệt độ môi trường.

1 Tor = 1mmHg

1 Torr = 133.322 Pa

Ứng dụng phổ biến nhất của đơn vị Torr là cảm biến chân không Pirani hoặc Ionisation. Torr  cũng được sử dụng để chỉ định mức áp suất âm cho thiết bị chân không, cụ thể là máy bơm chân không.

Tổng kết

Trên đây là những thông tin cơ bản về các đơn vị đo áp suất và mối tương quan giữa các đơn vị đo áp suất hiện nay. Mỗi quốc gia, vùng lãnh thổ hay châu lục đều sử dụng những đơn vị đo áp suất riêng. Nhưng nhìn chung thì có thể quy đổi các đơn vị mà mình muốn sử dụng. Việc hiểu áp suất và các đơn vị đo áp suất sẽ giúp vận dụng dễ dàng hơn.