Áp suất khí quyển là gì? Đơn vị đo áp suất không khí

Tất cả mọi vật tồn tại trên trái đất đều chịu áp lực của áp suất khí quyển. Từ đây chúng ta có thể thấy đại lượng vật lý này có ảnh hưởng lớn đến cuộc sống. Vậy áp suất khí quyền là gì? Hãy cùng Vimitech tìm hiểu về khái niệm này qua bài chia sẻ dưới đây nhé

1 Áp suất khí quyển là gì?

Như chúng ta đã biết, trái đất được bao quanh bởi một lớp khí quyển dày đặc lên tới hàng nghìn km, lớp khí quyển này đè nặng lên bề mặt trái đất và tạo ra áp suất khí quyển. Áp suất khí quyển còn có tên gọi khác là áp suất không khí.

Áp suất không khí ở mỗi vị trí trên trái đất là không giống nhau vì vậy mà trái đất có sự phong phú đa dạng về thời tiết và khí hậu ở các vùng miền. Nếu bạn là một người theo dõi thời tiết hàng ngày chắc bạn cũng đã nghe tới từ áp thấp nhiệt đới, đây cũng chính là tác động của áp suất không khí đến sự hình thành các cơn bão.

Áp suất khí quyển là một thứ luôn hiện hữu xung quanh chúng ta. Vậy có bao giờ bạn tự hỏi áp suất không khí bằng bao nhiêu chưa?

Dựa vào thí nghiệm Tôrixenli mà người ta đã tính ra được áp suất của bầu khí quyển tiêu chuẩn là 101325 Pa (1.01325 bar), tương đương với 760 mmHg, 29.92 inch Hg và 14.696 psi.

2. Công thức tính và đơn vị đo áp suất khí quyển

2.1 Công thức tính áp suất không khí

Áp suất khí quyển ở mỗi vị trí là không giống nhau. Theo đó càng lên cao thì áp suất không khí càng giảm do không khí trên cao loãng. Cũng chính vì vậy mà khi máy bay cất hoặc hạ cánh, do thay đổi áp suất nhanh mà cơ thể con người hay có các phản ứng ù tai, khó thở, khó chịu…

Để tính được áp suất của không khí người ta dựa vào công thức sau: P=F/S

Trong đó: 

• P: là ký hiệu của áp suất. Đại lượng này thường có đơn vị là N/m2, Pa, Psi…
• F: Đây là lực tác dụng lên bề mặt ép, thường có đơn vị là Newton (N)
• S: là kí hiệu cho diện tích bề mặt bị ép (m2)

Thực tế thì áp suất không khí luôn tồn tại sai số nhất định vì chúng luôn thay đổi ở các vị trí khác nhau.

2.2 Đơn vị đo áp suất khí quyển

Áp suất không khí mang những đặc tính riêng khác biệt so với áp suất chất lỏng và áp suất chất rắn. Chính vì vậy đơn vị đo sử dụng để đo lường áp suất khí quyển thường sử dụng là mmHg. Bên cạnh đó cũng có nhiều đơn vị khác thường gặp như: atm, N/m2, Pa,..

Cách quy đổi đơn vị đo của áp suất không khí:

• 1 Pa = 1N/m2 = 760 mmHg = 10 – 5 Bar
• 1 mmHg = 136 N/m2
• 1 atm = 76 cmHg = 101300 Pa

Bảng quy đổi đơn vị đo áp suất không khí:

3. Lưu ý về áp suất khí quyển 

Áp suất không khí là đại lượng luôn tồn tại xung quanh chúng ta. Dưới đây là một số lưu ý về đại lượng vật lý này:

• Áp suất không khí ở độ cao trung bình so với mặt nước biển là 101300 Pa, cứ lên cao 12m, áp suất sẽ giảm khoảng 1mmHg
• Khi di chuyển bằng máy bay, áp suất trong khoang máy bay sẽ thay đổi. Áp lực giảm khi máy bay cất cánh và tăng khi máy bay hạ cánh. Ngoài ra ở các độ cao khác nhau thì áp lực ở trong máy bay cũng  thay đổi.
• mmHg là đơn vị thường được sử dụng để đo áp suất khí quyển. Vì thiết bị đo khí quyển trong thí nghiệm Tô-ri-xen-li  là dùng thủy ngân để đo.

• Áp suất không khí tại một điểm không cố định mà sẽ thay đổi. Ngoài ra áp suất không khí cũng không đồng đều giữa các khu vực chính vì thế mà tạo ra sự đa dạng thời tiết và khí hậu trên trái đất

4. Những yếu tố ảnh hưởng tới áp suất không khí

Trên thực tế áp suất luôn thay đổi và nó chịu ảnh hưởng từ nhiều yếu tố. Một số yếu tố ảnh hưởng tới áp suất khí quyển phải kế với như:

4.1 Độ cao

Áp suất khí quyển sẽ có xu hướng thay đổi như thế nào khi độ cao tăng?

Câu trả lời là giảm. Càng lên cao, không khí càng loãng và ít phân tử không khí hơn điều này khiến áp suất không khí giảm. Tại một số vị trí gần mặt đất giá trị của áp suất không khí có thể lên tới 10hPa. Nhưng tại những vị trí cao, cách xa mặt đất, khối lượng riêng của không khí càng giảm khiến áp suất không lượng giảm. Cụ thể là nhiều nhà leo núi phải chuẩn bị oxy đóng chai khi leo tới các đỉnh núi cao. Việc áp suất giảm lượng oxy trong không khí cũng vì đó mà giảm dễ gây khó thở.

Áp suất không khí được tính theo độ cao dựa vào công thức sau:

P = P0 – ΔP

Trong đó:

P: Áp suất không khí xét tại độ cao x mét

P0: Áp suất không khí tại mặt đất (P0 = 760 mmHg)

ΔP: Chênh lệch áp suất khi lên độ cao x mét.

4.2 Nhiệt độ

Nhiệt độ tăng khiến không khí nở ra dẫn đến việc mật độ không khí trong môi trường giảm. Hiện tượng này kéo theo áp suất khí quyển cũng giảm. Ngược lại, kho mật độ khi nhiệt độ thấp mật độ không khí sẽ có xu hướng tăng lên do chúng co lại, tạo ra mức áp suất cao.

4.3 Thời tiết

Đúng vậy thời tiết cũng có ảnh hưởng lớn đến áp suất không khí. Thông thường thì áp suất không khí trong những ngày mưa sẽ có xu hướng cao hơn so với ngày nắng. Chính vì yếu tố này mà người ta còn sử dụng áp suất khí quyển để dự báo tình hình thời tiết.

• Khi áp suất thấp di chuyển tới một khu vực thường kéo theo đó là những hiện tượng thời tiết như: mây mù, gió, mưa,..
• Ngược lại khi áp cao xuất hiện thường kèm theo đó là thời tiết nắng ráo và êm đềm.