Công thức tính áp suất ở độ sâu h

Áp suất chất lỏng là gì? Ví dụ về áp suất chất lỏng. Phân loại áp suất. Công thức tính áp suất chất lỏng. Sự tồn tại của áp suất trong lòng chất lỏng. Áp suất chất lỏng phụ thuộc vào những yếu tố nào?

Chúng ta thường nghe nhiều về khái niệm áp suất chất lỏng trong các chương trình học cũng như trong cuộc sống hằng ngày. Tuy nhiên, hầu hết mọi người đều chỉ dừng ở mức biết chứ chưa thật sự hiểu hay có cái nhìn toàn diện về áp suất chất lỏng. Vậy qua bài viết hôm nay, Cholab sẽ gửi đến bạn những thông tin cụ thể về áp suất chất lỏng cùng những vấn đề cơ bản liên quan để bạn có thể thêm nhiều hiểu hơn về khái niệm thường gặp này nhé.

Công thức tính áp suất ở độ sâu h

Áp suất chất lỏng là gì

Công thức tính áp suất ở độ sâu h

Ví dụ về áp suất chất lỏng

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.

Áp suất tương đối là áp suất gây ra chỉ do trọng lượng của cột chất lỏng. Cũng có thể hiểu áp suất tương đối là hiệu giữa áp suất tuyệt đối và áp suất khí quyển.

Nếu áp suất tuyệt đối nhỏ hơn áp suất khí quyển thì ta được áp suất chân không. Áp suất tương đối còn được gọi là áp suất dư

Áp suất của chất lỏng được tính bằng tích của trọng lượng riêng của chất lỏng và độ sâu tính từ điểm tính áp suất tới mặt thoáng chất lỏng.

Công thức tính áp suất ở độ sâu h

Sự tồn tại của áp suất trong chất lỏng

Sự tồn tại của áp suất trong lòng chất lỏng được thể hiện qua thí nghiệm sau:

Để tiến hành thí nghiệm, cần chuẩn bị một bình trụ có đáy C và các lỗ A, B được bịt bằng một màng cao su mỏng

Tiến hành thí nghiệm bằng cách đổ đầy nước và quan sát hiện tượng xảy ra trong bình. Kết quả nhận được từ thí nghiệm là các màng cao su bị biến dạng

Kết luận rút ra từ thí nghiệm:

  • Chất lỏng đã tác dụng áp suất lên đáy bình và thành bình
  • Chất lỏng tác dụng áp suất lên bình theo mọi phương

ÁP SUẤT CHẤT LỎNG PHỤ THUỘC VÀO NHỮNG YẾU TỐ NÀO?

Áp suất chất lỏng được tính theo công thức: P = d.h

  • Vậy theo công thức trên thì áp suất chất lỏng sẽ phụ thuộc vào 2 yếu tố chính là chiều cao cột mét nước ( chiều cao chất lỏng trong bồn, trong bình,..) và khối lượng riêng ( trọng lượng riêng của từng loại lưu chất )
  • Theo đó, chiều cao h càng lớn thì áp suất càng lớn và ngược lại
  • Bên cạnh đó, áp suất chất lỏng còn phục thuộc vào 1 yếu tố quan trọng khác là yếu tố nhiệt độ
  • Một yêu tố rất quan trọng chỉ trong thực tế mới biết được đó chính là yếu tố nhiệt độ. Ví dụ: Với cùng một nồi nước chiều cao như nhau và trọng lượng như nhau nhưng đối với nồi nước có nhiệt độ cao thì áp suất sẽ lớn hơn rất nhiều so với nồi chứa nước nhiệt độ ở mức bình thường.

Qua bài viết này, Cholab đã chia sẽ với bạn toàn bộ những thông tin về áp suất chất lỏng cùng những vấn đề cơ bản liên quan. Hy vọng với những thông tin này bạn sẽ có thể vận dụng vào công việc hay học tập khi cần thiết. Nếu vẫn còn thắc mắc nào về vấn đề này hoặc bất kỳ vấn đề nào khác liên quan thì hãy liên hệ ngay với chúng tôi, đội ngũ nhân viên Cholab luôn sẵn sàng hỗ trợ bạn. Vui lòng để lại bình luận bên dưới bài viết này nhé.

ÁP SUẤT CHẤT LỎNG - BÌNH THÔNG NHAU

I - SỰ TỒN TẠI CỦA ÁP SUẤT CHẤT LỎNG

Công thức tính áp suất ở độ sâu h

Chất lỏng gây áp suất theo mọi phương lên đáy bình, thành bình và các vật ở trong lòng nó.

II - CÔNG THỨC TÍNH ÁP SUẤT CHẤT LỎNG

$p = d.h$

Trong đó:

     + \(p\): áp suất ở đáy cột chất lỏng \(\left( {Pa} \right)\)

     + $h$: là độ sâu tính từ mặt thoáng chất lỏng đến điểm tính áp suất $\left( m \right)$

     + $d$: trọng lượng riêng của chất lỏng $\left( {N/{m^3}} \right)$

Công thức này cũng áp dụng cho một điểm bất kì trong lòng chất lỏng, chiều cao của cột chất lỏng cũng là độ sâu của điểm đó so với mặt thoáng.

Chú ý: Trong một chất lỏng đứng yên, áp suất tại những điểm trên cùng một mặt phẳng nằm ngang (có cùng độ sâu h) có độ lớn như nhau.

Công thức tính áp suất ở độ sâu h

- Bình thông nhau là một bình có hai nhánh nối thông đáy với nhau.

- Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, các mặt thoáng của chất lỏng ở các nhánh khác nhau đều ở cùng một độ cao.

- Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, áp suất tại các điểm ở trên cùng mặt phẳng ngang đều bằng nhau.

- Một trong những ứng dụng cơ bản của bình thông nhau và sự truyền áp suất trong chất lỏng là máy ép dùng chất lỏng.

- Khi tác dụng một lực \(f\) lên pittông nhỏ có diện tích $s$, lực này gây áp suất \(p = \dfrac{f}{s}\) lên chất lỏng.

Áp suất này được chất lỏng truyền đi nguyên vẹn theo mọi hướng tới pittông lớn có diện tích $S$ và gây ra lực nâng $F$ lên pittông này.

Công thức máy ép dùng chất lỏng: \(\dfrac{F}{f} = \dfrac{S}{s}\)

Công thức tính áp suất ở độ sâu h

IV. MÁY THỦY LỰC

Cấu tạo: gồm hai xi lanh (một to, một nhỏ) được nối thông với nhau, chứa đầy chất lỏng

Trong máy thủy lực, nhờ chất lỏng có thể truyền nguyên vẹn độ ătng áp suất nên ta luôn có:

\(\frac{F}{f} = \frac{S}{s}\)

Trong đó:

+ f là lực tác dụng lên pit-tông có tiết diện s

+ F là lực tác dụng lên pit-tông có tiết diện S

Công thức tính áp suất ở độ sâu h

Áp suất chất lỏng là khái niệm mà chúng ta đã được nghe khá nhiều trong môn học phổ thông cũng như trong cuộc sống thường ngày. Tuy nhiên, nhiều người vẫn chưa có cái nhìn toàn diện về loại áp suất này. Bài viết sau đây sẽ chia sẻ cụ thể về áp suất chất lỏng là gì? 

Áp suất chất lỏng là gì?

Áp suất của chất lỏng tại một điểm bất kỳ trong lòng chất lỏng là giá trị áp lực lên một đơn vị diện tích đặt tại điểm đó. Nói cách khác, đó là lực đẩy của chất lỏng được truyền trong đường ống. Lực đẩy của chất lỏng càng nhanh thì áp suất càng mạnh. Ngược lại, nếu lực đẩy yếu thì áp suất sẽ thấp.                       https://bekatravel.com/ib/cat-ba 

Công thức tính áp suất ở độ sâu h
Khái niệm áp suất chất lỏng là gì và cách phân loại

Ta có ví dụ cụ thể như sau: Trong một đường ống bơm nước, ta chỉnh áp lực bơm của máy bơm tăng lên. Khi đó, bạn sẽ thấy lượng nước trong ống chảy nhanh hơn và bể chứa nước sẽ nhanh đầy. Áp suất trong đường ống dẫn nước lúc này cũng đang tăng mạnh.

Áp suất của chất lỏng bình thông nhau đo được từ 2 bình gắn vào nhau bằng 1 hoặc nhiều đường ống. Đồng thời, trong bình có chứa cùng 1 loại chất lỏng. Thì khi đó, các mặt thoáng của nó ở những nhánh khác nhau đều có cùng một độ cao.

Áp suất được phân thành 2 loại, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu đặc điểm cụ thể của chúng trong phần dưới đây.

Áp suất tuyệt đối

Đây là tổng áp suất gây ra bởi cả 2 yếu tố là cột chất lỏng và khí quyển tác dụng lên điểm trong lòng chất lỏng.

Ký hiệu: Pa

Công thức tính: Pa = P0 + γ.h

Trong đó:

  • P0 là áp suất của khí quyển.
  • γ là trọng lượng riêng của chất lỏng đang tính.
  • h là độ sâu thẳng đứng được tính từ mặt thoáng chất lỏng đến điểm đang xét.
Công thức tính áp suất ở độ sâu h
Áp suất tuyệt đối và áp suất tương đối là gì?

Áp suất tương đối

Đây là áp suất chỉ do trọng lượng của cột chất lỏng gây ra. Hiệu giữa áp suất tuyệt đối và áp suất khí quyển cũng được hiểu là áp suất tương đối. Trong trường hợp áp suất tuyệt đối nhỏ hơn áp suất của khí quyển thì ta có được áp suất chân không. Áp suất tương đối còn có thể gọi bằng tên khác là áp suất dư.

Ký hiệu: Ptđ, Pdư

Công thức tính: Pdu = γ.h

Thí nghiệm về sự tồn tại của áp suất có trong lòng chất lỏng

Trước khi thực hiện thí nghiệm này, bạn cần phải thực hiện bước đầu tiên là chuẩn bị dụng cụ. Ở đây, bạn cần một bình trụ có đáy với các lỗ được bịt lại bằng màng cao su mỏng.

Công thức tính áp suất ở độ sâu h
Cách thực hiện thí nghiệm về sự tồn tại của áp suất trong chất lỏng

Sau đó, bạn thực hiện thí nghiệm bằng cách đổ đầy nước vào trong bình rồi quan sát. Lúc này, bạn sẽ thấy các màng cao su bị biến dạng. Như vậy, ta có thể nêu kết luận về áp suất của chất lỏng như sau:

  • Chất lỏng đã tạo áp suất lên thành bình và đáy bình.
  • Chất lỏng tạo áp suất lên chiếc bình theo mọi phương.

Công thức tính và đơn vị áp suất chất lỏng là gì?

Áp suất của chất lỏng được ký hiệu là P và được tính theo công thức là:

P = d.h

Trong đó: 

  • P là áp suất của chất lỏng đang xét. Đơn vị áp suất chất lỏng là Pa hoặc newton trên mét bình (N/m^2).
  • h là độ cao của cột chất lỏng. Nó được tính từ mặt thoáng chất lỏng tớii điểm đang tính. Đơn vị của h là mét (m).
  • d là ký hiệu trọng lượng riêng của chất lỏng. Đơn vị của d là N/m^3.
Công thức tính áp suất ở độ sâu h
Công thức tính áp suất của chất lỏng là gì?

Ngoài cách tính như trên thì trong công nghiệp đã có các dụng cụ đo áp suất chất lỏng. Đó là những loại cảm biến được trang bị khả năng đo áp suất đa dạng với độ chính xác cao.

Các yếu tố ảnh hưởng đến áp suất của chất lỏng là gì?

Từ công thức tính P = d.h, ta có thể suy ra áp suất của chất lỏng phụ thuộc vào 2 yếu tố chính. Một là chiều cao của cột mét nước hay còn gọi là chiều cao của chất lỏng trong bình hoặc vật chứa. Hai là trọng lượng riêng của chất lỏng đang xét.

Theo công thức trên, chiều cao (h) tỷ lệ thuận với áp suất. Chính vì thế, chiều cao càng lớn kéo theo áp suất càng lớn và ngược lại.

Ngoài ra, trong thực tế thì áp suất của chất lỏng còn phụ thuộc vào nhiệt độ. Ví dụ, ta xét 2 nồi nước có các điều kiện chiều cao và khối lượng như nhau. Nồi nào có nhiệt độ thấp hơn thì áp suất của nó cũng thấp hơn nhiều so với nồi có nhiệt độ cao.

Công thức tính áp suất ở độ sâu h
Những yếu tố có ảnh hưởng đến áp suất của chất lỏng cần xét

Trên đây là khái niệm, công thức tính, đơn vị áp suất chất lỏng và những kiến thức liên quan. Hy vọng, những thông tin và hướng dẫn giải bài tập về chủ đề này trong bài viết sẽ giúp ích được cho các bạn trong quá trình học. Chúc các bạn học tập tốt!