Đơn vị đo áp suất là gì? Tìm hiểu Pa, Kpa, Mpa, Bar, Psi, Atm

Chu Văn An

Ngày nay, trong các ngành công nghiệp, áp lực là một yếu tố đo lường quan trọng. Tuy nhiên, đơn vị đo áp suất ở mỗi khu vực trên thế giới không giống nhau. Để hiểu rõ hơn đơn vị của áp suất là gì. Hãy cùng theo dõi những kiến ​​thức được tổng hợp bên dưới bài viết nhé.

1. Khái niệm đơn vị đo áp suất là gì?

Bạn cần hiểu rõ định nghĩa về áp suất trước khi tìm hiểu về đơn vị đo áp suất để có những thông tin cơ bản về đơn vị đo này. Theo SGK lớp 8, áp suất có thể hiểu một cách đơn giản là lực trên một đơn vị diện tích tác dụng lên bề mặt của một vật theo phương vuông góc. Điều đó có nghĩa là khi có một lực tác dụng vuông góc với bề mặt của một diện tích nhất định thì áp suất sẽ xuất hiện.

Về nguyên tắc, áp suất càng lớn thì diện tích bề mặt càng nhỏ và ngược lại. Trong cuộc sống, áp lực là một sức ép rất thường gặp, đặc biệt là trong công nghiệp.

Hiện nay, tùy theo mỗi quốc gia, khu vực, vùng lãnh thổ có nhiều đơn vị đo áp suất khác nhau. Đơn vị đo áp suất có sự đa dạng như vậy là do các cuộc cách mạng khoa học và kỹ thuật đã tác động đến nó. Để phục vụ quá trình nghiên cứu, một số nước lớn đã thành lập nhiều đơn vị khác nhau.

Bar, Psi, Mbar, KPa, Mpa, Pa,… là những đơn vị áp suất và được dùng để đo các đồng hồ đo áp suất hoặc cảm biến. Tất cả chúng ta đều có thể chuyển đổi các đơn vị này thành đơn vị tương đương.

Hình 1: Khái niệm đơn vị đo áp suất

2. Đơn vị đo áp suất thông dụng

2.1. Đơn vị Pa

Pascal (Pa) trong hệ đo lường quốc tế (SI) là đơn vị đo áp suất được đặt theo tên của nhà toán học, vật lý học người Pháp – Blaise Pascal. Áp suất 1 pascal được tính bằng áp suất 1 newton tác dụng lên diện tích bề mặt 1 mét vuông (1 Pa = 1 N/m2).

Đơn vị Pa thường được sử dụng ở các nước châu Á, phổ biến nhất là ở Nhật Bản, trong ngành điện, xây dựng, sản xuất thép, trong máy móc thiết bị đo áp suất, máy nén khí.

2.2. Đơn vị Kpa

Một đơn vị đo áp suất khác là Kilopascal (Kpa) được chuyển đổi từ đơn vị Pascal (Pa). Điều này nhằm hạn chế sự khó khăn khi ghi chép hay sự phức tạp giữa các con số.

Kpa thường được dùng để đo áp suất trong hệ thống cấp nước hoặc hệ thống cấp không khí trong ngành xây dựng

2.3. Đơn vị MPa

Đơn vị đo áp suất trong hệ si là gì? Một số ngành sản xuất như áp suất nồi hơi, đồng hồ đo máy nén khí, áp suất thủy lực,… áp dụng đơn vị đo áp suất Mpa (Megapascal). Ở các nước Châu Á, Mpa là đơn vị đo áp suất được sử dụng phổ biến để đo các chất lỏng, khí trong nhà máy.

Quy đổi đơn vị đo áp suất Mpa: 1 Mpa = 1.000 Kpa = 1.000.000 Pa

2.4. Đơn vị thanh

Bar không phải là một phần của Hệ thống đo lường quốc tế (SI) mặc dù nó vẫn được đưa vào danh sách các đơn vị đo áp suất. Nhà khí tượng học người Na Uy Vilmus Bjerknes đã phát minh ra đơn vị này.

Quy đổi: 1 bar = 100.000 Pa; 1bar = 1000Mbar

Hình 2: Đơn vị đo áp suất Mbar

2.5. đơn vị Psi

Psi là viết tắt của Pound trên inch vuông và là một trong 7 đơn vị đo lường cơ bản. Đơn vị này có lực lượng xuất xứ từ Bắc Mỹ.

Chuyển đổi: 1 Psi = 6895 Pa.

2.6. đơn vị atm

ATM là đơn vị đo lường áp suất không khí và khí quyển tiêu chuẩn và không phải là một phần của hệ thống đo lường quốc tế (SI). Bộ phận này được sử dụng trên các đồng hồ đo áp suất và lắp đặt trong các nhà máy, xí nghiệp. Nó còn được tích hợp vào các thiết bị thông dụng như máy rửa xe, máy sấy khí, máy nén khí

Chuyển đổi: 1 atm = 101325 Pa.

3. Bảng đơn vị quy đổi áp suất

Các đơn vị Pa, MPa, KPa thường được sử dụng ở các nước Châu Á. Ở Mỹ, đơn vị Psi, Psi được sử dụng chủ yếu và ở Châu Âu, đơn vị Bar, kg/cm2 được sử dụng. Và làm thế nào để bạn chuyển đổi giữa các đơn vị đo áp suất này? Bảng chuyển đổi đơn vị đo áp suất dưới đây bạn có thể tham khảo.

Hình 3: Bảng đơn vị quy đổi áp suất

Đầu tiên, để chuyển đổi giữa các đơn vị đo lường, bạn phải nhớ: Đơn vị cần chuyển đổi nằm ở cột dọc, ví dụ:

1 Pa = 0,001 Kpa

1 Pa = 0,000001 Mpa

1 Pa = 0,00001 Thanh

1 Bar = 1 000 Pa

4. Một số cách điều chỉnh áp suất

4.1. Tăng áp lực

Chúng ta có thể tăng áp suất F và giảm diện tích cưỡng bức S để tăng áp suất. Hoặc bạn có thể thực hiện theo những cách sau:

• Cách 1: Diện tích cưỡng bức giữ nguyên, tăng áp lực.
• Cách 2: Giữ nguyên áp suất, diện tích ép giảm.
• Cách 3: Tăng áp lực và giảm diện tích ép cùng lúc.

4.2. Giảm áp lực

Để giảm áp suất, bạn cần tăng diện tích áp suất S và giảm áp suất F, hoặc:

Cách 1: Giữ nguyên áp suất, tăng diện tích ép.

Cách 2: Giữ nguyên vùng ép và giảm áp lực.

Cách 3: Tăng diện tích tiếp xúc đồng thời giảm áp lực tác dụng lên bề mặt.

5. Một số loại áp suất thường gặp

Áp lực tồn tại ở nhiều loại khác nhau, cụ thể chúng ta có một số loại áp lực như sau:

• Áp suất khí quyển: Khí quyển là một lớp khí bao quanh bề mặt Trái đất và được giữ lại bởi trọng lực. Khí quyển chứa các thành phần như oxy, nitơ và một số chất khác.
• Áp suất chất lỏng là giá trị áp suất trên một đơn vị diện tích tại điểm đó.
• Áp suất rắn: Áp suất của chất rắn tác dụng lên một diện tích nhất định của vật thể. Đồng thời, áp suất này chỉ gây ra áp suất ở bề mặt của vật tiếp xúc trực tiếp với chất rắn.
• Áp suất thẩm thấu: Áp suất tối thiểu phải được áp dụng cho dung dịch để ngăn dòng dung môi nguyên chất của nó qua màng bán thấm.
• Áp suất riêng phần: Là áp suất của một thành phần trong hỗn hợp khí.
• Áp suất tuyệt đối: Là tiêu chuẩn cho một môi trường chân không hoàn hảo.
• Áp suất tĩnh là lực cản đối với luồng không khí (ma sát) do không khí di chuyển qua ống dẫn, phụ kiện, cuộn dây, bộ lọc, van điều tiết, cửa gió, v.v.

Ngoài các loại áp suất thông dụng chúng ta thường thấy ở trên, Vietchem còn bổ sung thêm một số loại áp suất và giá trị của chúng được áp dụng khi giải các bài tập cụ thể.

6. Bài tập ứng dụng liên quan

Bài 1: Trong trường hợp nào dưới đây áp lực của người lên sàn là lớn nhất?

1. Người đứng bằng cả hai chân.
2. Người đứng bằng một chân.
3. Người đứng bằng cả hai chân nhưng cầm tạ ở một tay
4. Người đứng bằng hai chân nhưng cúi xuống

Giải pháp:

Đáp án C

– Khi người đó cầm một quả tạ thì áp lực người đó tác dụng lên sàn sẽ bằng tổng trọng lượng của người đó và quả tạ.

– Vậy trong trường hợp này áp suất tác dụng lên sàn là lớn nhất.

Bài 2: Xếp các viên gạch giống nhau trên sàn nhà như hình vẽ. Trong trường hợp nào áp suất của viên gạch tác dụng lên sàn là lớn nhất?

1. 3 B. 2
2. 1 D. 4

Giải pháp:

Đáp án A

– Trọng lượng của các viên gạch bằng nhau nên áp lực của viên gạch tác dụng lên mặt đất trong 4 trường hợp này là như nhau.

– Vậy áp suất lớn nhất khi diện tích tiếp xúc nhỏ nhất. Trong trường hợp ba vùng tiếp xúc thì diện tích tiếp xúc nhỏ nhất nên áp lực tác dụng lên mặt đất là lớn nhất

Bài 3: Một viên gạch hình chữ nhật có kích thước chiều dài, chiều rộng, chiều cao là 20cm; 10cm; 5cm. Biết viên gạch nặng 1,2kg. Đặt viên gạch lên mặt bàn nằm ngang, áp suất nhỏ nhất mà viên gạch tác dụng lên mặt bàn là:

1. 12 N/m2 B. 240 N/m2
2. 600 N/m2 D. 840 N/m2

Giải pháp:

Đáp án C

– Trọng lượng của viên gạch là:

1,2,10 = 12 (N)

– Áp lực của viên gạch tác dụng lên mặt bàn nhỏ nhất khi diện tích tiếp xúc lớn nhất.

– Diện tích tiếp xúc lớn nhất là: 20,10 = 200 (cm2) = 0,02 (m2)

20,10 = 200 (cm2) = 0,02 (m2)

– Áp suất nhỏ nhất mà viên gạch tác dụng lên mặt bàn là:

Bài 4: Khi nằm trên nệm xốp, chúng ta có cảm giác dễ chịu hơn so với nằm trên bệ gỗ. Tại sao vậy?

1. Vì nệm xốp mềm hơn nệm gỗ nên áp lực tác động lên cơ thể sẽ giảm đi.
2. Vì nệm xốp dày hơn nệm gỗ nên áp lực tác động lên cơ thể sẽ giảm đi.
3. Vì lực của thanh gỗ tác dụng lên cơ thể con người lớn hơn.
4. Vì nệm mút dễ biến dạng để tăng diện tích tiếp xúc nên làm giảm áp lực tác động lên cơ thể.

Giải pháp:

Đáp án D

– Trọng lượng của người không đổi nên áp lực của người tác dụng lên tấm nệm và mặt bàn gỗ là như nhau. Vì vậy, độ lớn của phản lực (áp suất) mà gỗ và nệm tác dụng lên cơ thể cũng bằng nhau.

– Tuy nhiên, khi nằm trên nệm, do nệm có thể biến dạng (ôm sát cơ thể) nên diện tích tiếp xúc với cơ thể tăng lên (lớn hơn so với khi người nằm trên giường gỗ) nên áp lực lên cơ thể giảm đi và chúng ta có cảm giác mượt mà hơn.

Bài 5: Khi đóng đinh vào tường, chúng ta thường đóng đầu đinh vào tường mà không đóng đầu đinh lại. Tại sao vậy?

Giải pháp:

– Vì đầu móng nhọn nên diện tích tiếp xúc của đầu móng nhỏ hơn rất nhiều so với đầu móng.

– Vì vậy, khi đóng đinh chúng ta thường đóng đầu đinh vào tường, khi đó áp lực từ đinh lên tường sẽ lớn hơn.

Bài 6: Một người tác dụng một áp suất 1,9,104 N/m2 lên sàn nhà. Diện tích 2 bàn chân tiếp xúc với sàn là 0,03m2. Hỏi cân nặng và thể tích của người đó?

Giải pháp:

– Trọng lượng của người đó là:

P = pS = 17000 . 0,03 = 570 (N)

– Khối lượng của người đó là: m = P/10 = 57 (kg)

Đáp án: 570N; 57kg

Bài 7: Khi tác dụng một áp suất 600N vào dụng cụ đo áp suất thì áp suất đo được là 3000N/m2. Diện tích bị nén lớn đến mức nào?

Giải pháp:

– Áp suất tác dụng lên vùng chịu nén có độ lớn:

Đáp số: 0,2m2

Trên đây là những thông tin giải thích cho câu hỏi: Đơn vị đo áp suất là gì? Hy vọng bạn đọc sẽ có được tài liệu tham khảo chi tiết nhất khi tìm hiểu về áp lực.