Công thức tính áp suất chất khí: Bí quyết đơn giản để hiểu và tính toán áp suất chất khí

Áp suất chất khí luôn là một khái niệm quan trọng trong vật lý. Bạn có muốn khám phá công thức tính áp suất chất khí một cách dễ dàng và thú vị không? Hãy cùng Izumi.Edu.VN tìm hiểu nhé!

Công thức tính áp suất chất khí

Áp suất không khí là áp lực được tạo ra bởi trọng lượng của không khí xung quanh chúng ta. Công thức tính áp suất chất khí cũng tương tự như áp suất chất lỏng. Tuy nhiên, áp suất của chất khí được đo bằng đơn vị mmHg.

Bạn đang xem: Công thức tính áp suất chất khí: Bí quyết đơn giản để hiểu và tính toán áp suất chất khí

Công thức tính áp suất chất khí:
P = F/S

Trong đó:

• P là ký hiệu của áp suất khí quyển (N/m²), (Pa), (Psi), (Bar), (mmHg)
• F là ký hiệu lực tác động lên bề mặt ép (N)
• S là ký hiệu của diện tích của bề mặt bị ép (m²)

Ví dụ áp dụng

Bài tập 1: Khi được đặt tại vị trí A, cột thủy ngân trong ống Tô-ri-xe-li có chiều cao là 76cm. Biết trọng lượng riêng của thủy ngân là 136000N/m³. Khi đó, áp suất khí quyển tại vị trí A là bao nhiêu Pa?

Hướng dẫn:

• Có: 76cm = 0,76m
• Theo công thức tính áp suất chất lỏng: p = d.h
• Áp suất khí quyển tại điểm A là:
  p = 136000 x 0,76 = 103360 (N/m²) = 103360 (Pa)

Bài tập 2: Người ta làm thí nghiệm Tôrixenli để đo áp suất khí quyển tại đỉnh của một ngọn hải đăng. Kết quả xác định được áp suất tại đó là 95200 Pa, biết khối lượng riêng của thủy ngân là 13600 kg/m³. Chiều cao của cột thủy ngân trong thí nghiệm là bao nhiêu?

Hướng dẫn:

• Trọng lượng riêng của thủy ngân là: d = 13600 x 10 = 136000 (N/m³)
• Áp dụng công thức tính áp suất của chất lỏng, ta được:
  p = d.h => h = p / d
• Khi đó, chiều cao của cột thủy ngân là:
  h = 95200 / 136000 = 0,7 (m) = 700 (mm)

Bài tập 3: Người ta làm thí nghiệm Tôrixenli để đo áp suất khí quyển tại đỉnh của một ngọn hải đăng. Người ta thấy chiều cao của cột thủy ngân trong ống Tôrixenli là 730mm, biết khối lượng riêng của thủy ngân là 13600kg/m³. Áp suất khí quyển tại đó là bao nhiêu?

Hướng dẫn:

• Đổi 730mm = 0,73m
• Trọng lượng riêng của thủy ngân là: d = 13600 x 10 = 136000 (N/m³)
• Áp dụng công thức tính áp suất chất lỏng: p = d.h, ta được áp suất khí quyển tại đỉnh núi là:
  p = d.h = 136000 x 0,73 = 99280 (N/m²)

Bài tập 4: Người ta dùng một áp kế để xác định độ cao. Kết quả cho thấy: ở chân núi áp kế chỉ 75cmHg; ở đỉnh núi áp kế chỉ 71,5cmHg. Nếu coi trọng lượng riêng của không khí không đổi và có độ lớn là 12,5N/m³, trọng lượng riêng của thủy ngân là 136000N/m³, thì đỉnh núi cao bao nhiêu mét?

Hướng dẫn:

• Áp dụng công thức tính áp suất chất lỏng: p = d.h, ta được áp suất ở chân núi là:
  p = 136000 x 0,75 = 102000 (N/m²)
• Áp suất ở độ đỉnh núi là:
  p = 136000 x 0,715 = 97240 (N/m²)
• Khi đó, độ chênh lệch áp suất ở hai điểm này là:
  p = 102000 – 97240 = 4760 (N/m²)
• Chiều cao ngọn núi là: h = p / d = 4760/12.5 = 380,8 (m)

Bài tập 5: Một người trưởng thành nặng 60kg cao 1,6 m thì có diện tích cơ thể trung bình là 1,6m². Hãy tính áp lực của khí quyển tác dụng lên người đó trong điều kiện tiêu chuẩn. Biết trọng lượng riêng của thủy ngân là 136000 N/m³. Tại sao người ta có thể chịu đựng được áp lực lớn như vậy mà không hề cảm thấy tác dụng của áp lực này?

Hướng dẫn:

• Ở điều kiện tiêu chuẩn, áp suất khí quyển là 76 cmHg:
  p = d.h = 136000 x 0,76 = 103360 (N/m²)
• Áp dụng công thức tính áp suất, ta được:
  p = F/S => F = p.S
• Áp lực mà khí quyển tác dụng lên cơ thể người là:
  F = p.S = 103360 x 1,6 = 165376 (N)
• Sở dĩ người ta có thể chịu đựng được và không cảm thấy tác dụng của áp lực này vì bên trong cơ thể cũng có không khí, nên áp lực tác dụng từ bên ngoài và bên trong cân bằng nhau.

Tự hiểu về công thức tính áp suất chất khí giúp bạn dễ dàng áp dụng vào cuộc sống hàng ngày. Đừng ngần ngại truy cập Izumi.Edu.VN để khám phá thêm nhiều kiến thức hữu ích khác nhé!

Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Công thức