Áp suất chất lỏng là gì? Công thức, đơn vị như thế nào?
Áp suất chất lỏng là một thuật ngữ mà chúng ta đã nghe nhiều trong giáo dục phổ thông và trong cuộc sống hàng ngày. Tuy nhiên, nhiều người vẫn chưa hiểu đầy đủ về loại áp suất này. Bài viết dưới đây sẽ cung cấp thông tin chi tiết về áp suất chất lỏng là gì?
Áp suất chất lỏng là gì?
Áp suất của chất lỏng tại một điểm bất kỳ trong chất lỏng là giá trị áp lực lên một đơn vị diện tích tại điểm đó. Nói cách khác, đó là lực đẩy của chất lỏng truyền trong đường ống. Lực đẩy của chất lỏng càng lớn thì áp suất càng cao. Ngược lại, nếu lực đẩy yếu thì áp suất sẽ thấp.
Bạn đang xem: ✅ Công thức tính áp suất chất lỏng ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️
Ví dụ cụ thể như sau: Trong một đường ống bơm nước, ta chỉnh áp lực bơm của máy bơm tăng lên. Khi đó, lượng nước trong ống chảy nhanh hơn và bể chứa nước sẽ nhanh đầy. Áp suất trong đường ống dẫn nước cũng đang tăng mạnh.
Áp suất của chất lỏng đo được từ hai bình thông nhau bằng một hoặc nhiều đường ống. Đồng thời, trong bình có cùng 1 loại chất lỏng. Khi đó, các mặt thoáng của nó ở những nhánh khác nhau đều có cùng một độ cao.
Áp suất chất lỏng được phân thành 2 loại, hãy cùng 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 cột chất lỏng và khí quyển tác động 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.
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 chuẩn bị một bình trụ có đáy với các lỗ được bịt lại bằng màng cao su mỏng.
Sau đó, bạn thực hiện thí nghiệm bằng cách đổ đầy nước vào trong bình rồi quan sát. Khi đó, bạn sẽ thấy các màng cao su bị biến dạng. Như vậy, ta có thể 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 kí 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 đến điểm đang tính. Đơn vị của h là mét (m).
- d là kí hiệu trọng lượng riêng của chất lỏng. Đơn vị của d là N/m^3.
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.
Xem thêm : ✅ Các bài thơ về công thức vật lý ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐
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.
Lý thuyết. Áp suất chất lỏng – Bình thông nhau
1. Sự tồn tại của áp suất trong lòng chất lỏng: Chất lỏng gây áp suất theo mọi phương lên đáy bình, thành bình và các vật trong lòng nó.
ÁP SUẤT CHẤT LỎNG – BÌNH THÔNG NHAU
I – SỰ TỒN TẠI CỦA ÁP SUẤT CHẤT LỎNG
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 (Pa)
+ h: là độ sâu tính từ mặt thoáng chất lỏng đến điểm tính áp suất (m)
+ d: trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3)
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.
III – BÌNH THÔNG NHAU
– 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
Xem thêm : ✅ Công thức tính lim ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️
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:
Hãy nêu công thức tính áp suất chất lỏng
Câu hỏi: Hãy nêu công thức tính áp suất chất lỏng.
Trả lời:
Công thức tính áp suất chất lỏng: p = d.h, trong đó:
+ p là áp suất ở đáy cột chất lỏng (Pa)
+ d là trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3)
+ h là độ sâu tính từ điểm tính áp suất đến mặt thoáng chất lỏng (m)
Ví dụ: Một thùng cao 1,2m chứa đầy nước, áp suất chất lỏng ở đáy thùng là:
p = d.h = 10000. 1,2 = 12000 Pa.
Bài tập về công thức tính áp suất
Câu 1: Trong các cách tăng, giảm áp suất sau đây, cách nào là không đúng:
A. Muốn tăng áp suất thì tăng áp lực, giảm diện tích bị ép
B. Muốn tăng áp suất thì giảm áp lực, tăng diện tích bị ép
C. Muốn giảm áp suất thì phải giảm áp lực lực, giữ nguyên diện tích bị ép
D. Muốn giảm áp suất thì phải giữ nguyên áp lực, tăng diện tích bị ép
⟹ Trả lời : Chọn B
Câu 2: Trong các trường hợp dưới đây, trường hợp nào áp lực của người lên mặt sàn là lớn nhất?
A. Người đứng c
Nguồn: https://vatlytuoitre.com
Danh mục: Định luật
