Áp suất là gì? Đơn vị, công thức và dụng cụ đo phổ biến nhất

Các đơn vị đo áp suất phổ biến hiện nay

Có nhiều đơn vị đo áp suất được sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau. Dưới đây là những đơn vị phổ biến nhất:

Pascal (Pa) – Đơn vị tiêu chuẩn trong hệ SI

Pascal (Pa) là đơn vị đo áp suất chính thức trong Hệ đơn vị quốc tế (SI). Nó được định nghĩa là áp suất do một lực 1 Newton (N) tác động lên diện tích 1 mét vuông (m²).

• 1 Pa = 1 N/m²
• Vì Pascal có giá trị khá nhỏ, người ta thường dùng các bội số lớn hơn như:
  • Kilopascal (kPa): 1 kPa = 1.000 Pa
  • Megapascal (MPa): 1 MPa = 1.000.000 Pa
• MPa thường được sử dụng trong ngành thủy lực và khí nén.

Bar – Đơn vị thông dụng trong công nghiệp

Bar là đơn vị đo áp suất phổ biến trong các hệ thống khí nén, thủy lực, làm lạnh, lốp xe.

• 1 bar = 100.000 Pa = 0,1 MPa
• Bar không thuộc hệ SI nhưng vẫn được dùng rộng rãi vì giá trị gần với áp suất khí quyển tiêu chuẩn (1 atm ≈ 1,013 bar).

Psi (Pound per Square Inch) – Đơn vị của hệ Anh – Mỹ

Psi (pound per square inch) là đơn vị đo áp suất phổ biến ở Mỹ và Anh, thường gặp trong ô tô, hàng không, khí nén, thủy lực.

• 1 psi ≈ 6,895 kPa
• Được định nghĩa là áp suất do 1 pound lực (lbf) tác động lên diện tích 1 inch vuông (in²).

Atmosphere (atm) – Đơn vị đo áp suất khí quyển

Atmosphere (atm) dùng để đo áp suất khí quyển tiêu chuẩn ở mực nước biển.

• 1 atm = 101.325 Pa ≈ 1,013 bar
• Được sử dụng trong hóa học, vật lý, khí động học.

Milimét thủy ngân (mmHg hoặc Torr) – Đơn vị trong y tế và khoa học

Milimét thủy ngân (mmHg) hay Torr thường dùng trong y tế (đo huyết áp) và khoa học (chân không, thí nghiệm hóa học).

• 1 mmHg ≈ 133,322 Pa
• 1 Torr = 1 mmHg (xấp xỉ)

Kilôgam lực trên centimet vuông (kgf/cm² hoặc kg/cm²) – Đơn vị công nghiệp

Kilôgam lực trên centimet vuông (kg/cm²) thường được dùng trong hệ thống khí nén, thủy lực, công nghiệp nặng.

• 1 kg/cm² ≈ 98,07 kPa
• Đơn vị này dễ hình dung vì liên quan trực tiếp đến trọng lượng trên diện tích nhỏ.

Tóm tắt quy đổi nhanh giữa các đơn vị đo áp suất:

Đơn vị	Giá trị tương đương
1 Pa	1 N/m²
1 bar	100.000 Pa = 0,1 MPa
1 psi	6,895 kPa
1 atm	101,325 Pa ≈ 1,013 bar
1 mmHg	133,322 Pa
1 kg/cm²	98,07 kPa

Tùy vào lĩnh vực và khu vực sử dụng, mỗi đơn vị đo áp suất có ưu điểm riêng. Việc chọn đúng đơn vị giúp đảm bảo tính chính xác trong đo lường và ứng dụng thực tế.

Các loại áp suất và công thức tính áp suất là gì

Áp suất được phân thành nhiều loại tùy theo phương pháp đo và ứng dụng thực tế. Dưới đây là các loại áp suất phổ biến và công thức tính tương ứng:

1. Áp suất tuyệt đối (Absolute Pressure – P_abs)

Khái niệm áp suất là gì: Áp suất tuyệt đối là áp suất được đo từ mức chân không tuyệt đối (áp suất bằng 0). Đây là áp suất thực tế của một môi trường hoặc chất lỏng tại một điểm bất kỳ.

Công thức tính áp suất là gì:

Pabsolute​=Pgauge​+Patm

Trong đó:

• Pabsolute là áp suất tuyệt đối (Pa, bar, psi…)
• Pgauge là áp suất tương đối (đo bằng cảm biến áp suất thông thường)
• Patm là áp suất khí quyển tiêu chuẩn (~101,325 Pa hoặc 1 atm ở mực nước biển)

Ví dụ:

Nếu một thiết bị đo áp suất ghi được 2 bar (áp suất tương đối) và áp suất khí quyển là 1 bar, thì áp suất tuyệt đối sẽ là:

Pabsolute=2+1=3 barP 

2. Áp suất tương đối (Gauge Pressure – P_gauge)

Khái niệm: Áp suất tương đối là áp suất được đo so với áp suất khí quyển xung quanh. Các cảm biến đo áp suất phổ biến thường hiển thị giá trị này.

Công thức tính áp suất là gì:

Pgauge=Pabsolute−PatmP 

Nếu áp suất tương đối có giá trị âm, nghĩa là áp suất nhỏ hơn áp suất khí quyển, ta gọi đó là chân không (vacuum pressure).

Ví dụ:

Nếu một bơm chân không tạo ra áp suất tuyệt đối là 0,3 bar trong một bình kín, thì áp suất tương đối sẽ là:

Pgauge=0,3−1=−0,7 barP 

Giá trị âm thể hiện rằng áp suất bên trong bình thấp hơn áp suất khí quyển.

3. Áp suất chênh lệch (Differential Pressure – P_diff)

Khái niệm: Áp suất chênh lệch là sự khác biệt về áp suất giữa hai điểm trong một hệ thống. Loại áp suất này thường dùng trong đo lưu lượng chất lỏng, khí nén và trong các hệ thống lọc.

Công thức tính áp suất là gì:

Pdiff=P1−P2 

Trong đó:

• P1 là áp suất tại điểm thứ nhất
• P2 là áp suất tại điểm thứ hai

Ví dụ:

Trong một bộ lọc khí, nếu áp suất đầu vào là 5 bar và áp suất đầu ra là 4,5 bar, thì áp suất chênh lệch qua bộ lọc là:

Pdiff=5−4,5=0,5 bar 

Giá trị này giúp đánh giá mức độ tắc nghẽn của bộ lọc.

4. Áp suất thủy tĩnh (Hydrostatic Pressure – P_h)

Khái niệm: Áp suất thủy tĩnh là áp suất do trọng lực của chất lỏng tác động lên một điểm bên trong chất lỏng. Áp suất này phụ thuộc vào chiều cao của cột chất lỏng.

Công thức tính áp suất là gì:

Ph=ρ⋅g⋅h 

Trong đó:

• Ph là áp suất thủy tĩnh (Pa)
• ρ là mật độ của chất lỏng (kg/m³)
• g là gia tốc trọng trường (~9,81 m/s²)
• h là chiều cao cột chất lỏng (m)

Ví dụ:

Trong một bể nước cao 10 m, nếu mật độ nước là 1000 kg/m³, thì áp suất ở đáy bể là:

Ph=1000×9,81×10=98.100 Pa=98,1 kPa 

5. Áp suất động (Dynamic Pressure – P_dyn)

Khái niệm: Áp suất động là áp suất do sự chuyển động của chất lỏng hoặc khí tạo ra. Nó thường gặp trong khí động học và thủy động lực học.

Công thức tính áp suất là gì:

Pdyn=1/2ρv^2 

Trong đó:

• Pdyn là áp suất động (Pa)
• ρ là mật độ chất lỏng hoặc khí (kg/m³)
• v là vận tốc của chất lỏng hoặc khí (m/s)

Ví dụ:

Nếu không khí có mật độ 1,225 kg/m³ và đang di chuyển với vận tốc 30 m/s, thì áp suất động sẽ là:

Pdyn=12×1,225×302=551,25 Pa 

Áp suất động này quan trọng trong thiết kế cánh máy bay, ống dẫn khí và hệ thống đường ống.

Tóm lại, áp suất là một đại lượng vật lý quan trọng, có mặt trong nhiều lĩnh vực từ đời sống hàng ngày đến công nghiệp và khoa học. Hiểu rõ về áp suất không chỉ giúp chúng ta ứng dụng hiệu quả trong thực tế mà còn góp phần tối ưu hóa các hệ thống liên quan đến khí nén, thủy lực, y tế và môi trường. Hy vọng rằng qua bài viết này, thiết bị ngành giấy đã giúp bạn có cái nhìn tổng quan về áp suất là gì và những ứng dụng quan trọng của nó.

Thông tin liên hệ:

• Hotline: 0387.377.686 – 0819.935.572
• Email: thietbinganhgiayvn@gmail.com