Công thức tính áp suất chất lỏng và ứng dụng hiện nay

Công thức tính áp suất chất lỏng hiện đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của đời sống. Để hiểu rõ hơn về công thức này cũng như ứng dụng của áp suất chất lỏng như thế nào, hãy theo dõi bài viết dưới đây cùng Thiết bị đo THP nhé!

Áp suất chất lỏng là gì?

Áp suất chất lỏng được hiểu đơn giản là lực ép của chất lỏng tác dụng lên bề mặt tiếp xúc với chúng theo phương vuông góc. Chính vì thế, áp lực chất lỏng phụ thuộc rất lớn vào lực nén và khi lực nén của chất lỏng tại vị trí đó càng cao thì áp suất càng lớn, ngược lại nếu lực nén của chất lỏng yếu thì áp suất chất lỏng sẽ thấp.

Ví dụ, trong quá trình bơm nước, nếu ta tăng áp lực của máy bơm thì áp suất nước chảy ra sẽ mạnh hơn và nếu ta giảm áp lực của máy bơm thì nước chảy ra cũng sẽ yếu hơn.

Thông thường, để đo lường áp suất chất lỏng sẽ sử dụng các thiết bị đo lường như đồng hồ đo áp suất. Và đơn vị sử dụng phổ biến cho áp suất chất lỏng là Pascal (Pa), bar, psi,…

Công thức tính áp suất chất lỏng

Công thức tính áp suất chất lỏng đơn giản như sau:

P = ρ * g * h

Trong đó:

• P: Áp suất chất lỏng (Pa, bar, psi,..)
• ρ (đọc là rô): Khối lượng riêng của chất lỏng (kg/m³)
• g: Gia tốc trọng lường (m/s²), thường lấy giá trị g ≈ 9.8 m/s²
• h: Độ sâu tính từ mặt thoáng chất lỏng tới vị trí cần tính (m)

Ví dụ minh họa: 

Tính áp suất do nước tác dụng lên đáy một bể bơi sâu 3m với gia tốc trọng trường g = 9.81 m/s².

Như vậy ta có, khối lượng riêng của nước là 997 kg/m³ và h = 3m. 

Áp dụng vào công thức tính áp suất chất lỏng trên suy ra: P = 997 * 9.81 * 3 = 29341.71 Pa ≈ 29.3 kPa

Dựa vào kết quả trên đây ta có, áp suất do nước tác động vào đáy bể bơi sâu 3m là 29341.71 Pa.

Các yếu tổ ảnh hưởng tới áp suất chất lỏng

Dựa vào công thức tính áp suất chất lỏng trên ta có thể nhận thấy rằng, áp suất chất lỏng ảnh hưởng bởi 2 yếu tố là độ sâu và khối lượng riêng. Tuy nhiên, kết quả đo lường áp suất chất lỏng cũng có thể ảnh hưởng bởi một số yếu tố khác, cụ thể về các yếu tố ảnh hưởng tới áp suất như sau:

• Độ sâu: Độ sâu tỷ lệ thuận với áp suất chất lỏng nên khi độ sâu tăng đồng nghĩa với việc áp suất chất lỏng cũng tăng. Bạn có thể nhận thấy trong quá trình lặn, khi bạn lặn càng sâu thì áp lực sẽ càng tăng dần và nhận thấy sự “nặng nề” của áp suất rõ hơn.
• Khối lượng riêng chất lỏng: Mỗi một chất lỏng sẽ có khối lượng riêng khác nhau, do đó nếu độ sâu là như nhau nhưng chất lỏng được tác động là khác nhau thì áp suất cũng sẽ khác nhau. Ví dụ, khối lượng riêng của nước thấp hơn của dầu, nên khi tác động ở cùng một độ sâu thì áp suất nước sẽ thấp hơn áp suất dầu.

• Nhiệt độ, áp suất: Là yếu tố ảnh hưởng đến khối lượng riêng, bởi nếu nhiệt độ hay áp suất càng cao thì khối lượng riêng sẽ càng lớn và khiến áp suất chất lỏng sẽ tăng theo. Ngược lại, nếu nhiệt độ hay áp suất thấp thì khối lượng riêng của chất lỏng sẽ thấp hơn nên áp suất chất lỏng cũng yếu hơn.

• Mật độ: Còn được gọi là độ dày của chất lỏng, do đó nếu chất lòng càng đặc thì áp suất càng lớn và ngược lại.

• Bề mặt tiếp xúc: Bề mặt tiếp xúc có thể ảnh hưởng tới áp suất chất lỏng ví dụ như, với 1 lượng chất lỏng như nhau và đường ống có độ sâu như nhau, nhưng khi chất lỏng chảy qua đường ống có kích thước nhỏ sẽ có áp suất khác do với chất lỏng chảy qua đường ống có kích thước lớn hơn.

Ứng dụng của áp suất chất lỏng trong đời sống hằng ngày

Áp suất chất lỏng được và công thức tính áp suất chất lỏng được ứng dụng trong đời sống hằng ngày và thông qua những hoạt động hay thiết bị vô cùng quen thuộc mà chúng ta có thể chưa nghĩ tới. Dưới đây là một số ứng dụng thân thuộc và phổ biến của áp suất chất lỏng:

• Lặn biển: Việc tính toán áp suất chất lỏng sẽ hỗ trợ quá trình sản xuất thiết bị lặn phù hợp và an toàn.
• Hệ thống ống nước: Xác định áp suất chất lỏng trong đường ống sẽ giúp quá trình vận hành trơn tru, hiệu quả và hạn chế tình trạng hư hỏng khi áp suất nước quá lớn so với đường ống.
• Máy nén thủy lực: Công thức tính áp suất sẽ là công cụ giúp chúng ta dễ dàng nâng được các vật nặng như xe hơi hoặc để nén các vật.

• Hệ thống phanh xe: Áp suất chất lỏng được sử dụng trong hệ thống phanh xe ô tô nhằm truyền động lực học từ bàn đạp phanh đến bánh xe, từ đó giúp kỹ sư tự động hóa lập trình tính toán cho hệ thống thủy lực tự động, đặc biệt sử dụng trong các loại máy móc tự động như máy xúc, cần cẩu, máy lu,…

Có thể thấy rằng, công thức tính áp suất chất lỏng rất quan trọng trong việc thiết kế bể bơi hay trong hệ thống cấp nước, quá trình sản xuất,… Hy vọng những chia sẻ trên đây của Thiết bị đo THP sẽ giúp nắm rõ về công thức cũng như tính ứng dụng trong thực tiễn, nếu có vấn đề còn băn khoăn hãy để lại bình luận phía bên dưới để được đội ngũ nhân viên hỗ trợ nhanh chóng nhé!