Chúng ta đã được tìm hiểu về áp suất trong các bài viết trước. Thế nhưng, áp suất khí quyển lại là một chủ đề riêng biệt trong chùm bài về áp suất. Có rất nhiều câu hỏi xoay quanh điều này. Tại sao lại có áp suất trong không khí? Áp suất khí quyển tác dụng lên mọi vật như thế nào? Trong bài viết ngày hôm nay, chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu Áp suất khí quyển là gì? Những điều cần biết về áp suất khí quyển. Show
Nội dung Related Articles
Áp suất khí quyển là gì?Trước khi tìm hiểu định nghĩa về áp suất khí quyển là gì, chúng ta cùng tìm hiểu về áp suất và khí quyển trước nhé. Áp suất là gì?Áp suất thường được kí hiệu là P có nghĩa là Pressure trong tiếng Anh. Áp suất là một áp lực tồn tại dưới các dạng rắn, lỏng, khí tác động theo chiều vuông góc với bề mặt của vật thể trong một không gian xác định. Khí quyển là gì?Khí quyển thường được biết đến là lớp khí bao trùm xung quanh bề mặt Trái Đất và được giữ lại bởi lực hấp dẫn. Bầu khí quyển bao gồm các thành phần như khí Nitơ, khí Oxi và một số chất khác. Áp suất khí quyển là gì?Áp suất khí quyển là gì? Áp suất khí quyển được hiểu đơn giản là áp suất của không khí tác động lên bề mặt Trái Đất. Áp suất khí quyển, đôi khi còn được gọi là áp suất không khí, là độ lớn của áp lực trong bầu khí quyển Trái Đất (hay của một hành tinh hay ngôi sao khác) trên một đơn vị diện tích. Trong hầu hết các trường hợp, áp suất khí quyển gần tương đương với áp suất thủy tĩnh do trọng lượng của không khí ở trên điểm đo. Nếu độ cao tăng, khối lượng khí quyển giảm xuống ít hơn, do đó áp suất khí quyển giảm với độ cao ngày càng tăng. Áp lực đo lực trên một đơn vị diện tích, với các đơn vị SI của Pascal (1 pascal = 1 newton trên một mét vuông, 1 N/m²). Trung bình, một cột không khí có diện tích mặt cắt ngang 1 cm², được đo từ mực nước biển trung bình đến đỉnh của bầu khí quyển Trái Đất, có khối lượng khoảng 1,03 kg và có lực hoặc “trọng lượng “khoảng 10,1 newton hoặc 2,37 lbf, dẫn đến áp suất ở mực nước biển khoảng 10,1 N/cm² hoặc 101 kN/m² (101 kilopascals, kPa). Một cột không khí có diện tích mặt cắt ngang là 1 in2 (6,45 cm²) có khối lượng khoảng 6,65 kg và trọng lượng khoảng 65,4 N hoặc 14,7 lbf, dẫn đến áp suất 10,1 N/cm² hoặc 14,7 lbf/in2. Tại Hoa Kỳ áp suất khí quyển gần mực nước biển thường được làm tròn thành 15 lbf/in2, và thể hiện là “15 psi”. Áp suất khí quyển cũng tượng trưng cho trọng lượng của lớp không khí bao quanh và tác động lên toàn bộ Trái Đất, chính là không khí mà chúng ta vẫn hít thở hàng ngày để duy trì sự sống, lớp khí quyển này dày tới hàng ngàn ki lô mét. Vì áp suất khí quyển là áp suất của không khí nên chúng có thể len lỏi khắp mọi bề mặt và phương hướng, không bị hạn chế như áp suất chất lỏng hay rắn. Càng lên cao, trọng lượng không khí càng nhẹ bởi không khí sẽ loãng dần. Các yếu tố ảnh hưởng đến áp suất khí quyển là gì?Một số yếu tố có khả năng ảnh hưởng đến áp suất khí quyển có thể kế đến như: gió, nhiệt độ, độ cao, khí hậu, thời gian, thời tiết,.. của mỗi khu vực khác nhau. Dựa vào vị trí địa lý, khí hậu và độ cao của từng khu vực mà người ta có thể đo được chất lượng không khí khác nhau, áp suất khí quyển cũng khác nhau. Vì áp suất bị tác động bởi nhiều yếu tố khác nhau nên để có số liệu chính xác thì nên thực hiện đo và thí nghiệm ở nhiều độ cao khác nhau. Áp suất không khí là do lực hấp dẫn của hành tinh trên các khí quyển trên bề mặt và là một hàm của khối lượng của hành tinh, bán kính bề mặt, lượng khí và sự phân bố theo chiều dọc của nó trong khí quyển. Nó được thay đổi bởi sự xoay vòng hành tinh và các hiệu ứng địa phương như vận tốc gió, mật độ biến thiên do nhiệt độ và sự thay đổi thành phần. Nêu ví dụ chứng tỏ sự tồn tại của áp suất khí quyểnVí dụ về áp suất khí quyển trong cuộc sống cho thấy sự tồn tại của áp suất khí quyển:
Công thức tính áp suất khí quyển là gì?Áp suất khí quyển được tính thông qua đơn vị đo mmHg (Milimet thuỷ ngân) là đơn vị tính của quốc tế. Dựa vào đó, công thức tính áp suất khí quyển có dạng: P = F/S. Với: P là độ lớn áp suất khí quyển với các đơn vị tính là mmHg, Bar, Psi, N/m2 F là lực tác động lên trên bề mặt xác định với đơn vị tính là N. S là diện tích của bề mặt xác định chịu lực ép từ không khí với đơn vị tính là m2 Một số đơn vị đo áp suất được quy đổi như sau: 1Pa = 760 mmHg = 1 N/m2 1mmHg = 133,322 N/m2 1Pa = 10-5 Bar Độ lớn áp suất khí quyểnĐộ lớn của áp suất khí quyển được đo bằng cách khác so với các loại áp suất của chất lỏng và chất rắn. Chính vì vậy, đơn vị đo của áp suất không khí cũng được dùng là đơn vị khác. Đơn vị đo quốc tế dùng để đo áp suất không khí là mmHg. Để nhận ra được điều này, rất nhiều nhà vật lý học đã phải làm rất nhiều thí nghiệm để kiếm chứng. Trong những số thí nghiệm, Tô-ri-xe-li (thí nghiệm trên) chính là thí nghiệm đúng và chính xác nhất. Đây cũng chính là thí nghiệm để chứng nhận những lý thuyết về độ lớn của áp suất không khí. Phần hở ra của thủy ngân trong ống trong thí nghiệm chính là do áp suất khí trong ống tạo ra. Phần áp lực đè nén lên thủy ngân và thành ống đó chính là áp suất của không khí. Độ lớn của áp suất không khí trong ống bằng với áp suất của thủy ngân trong ống. Lưu ý về áp suất khí quyểnÁp suất khí quyển khác với áp suất của chất rắn và chất lỏng. Dưới đây là một số lưu ý về áp suất khí quyển mà các em cần phải lưu ý:
Giải bài tập áp suất khí quyển vật lý lớp 8Câu 1: Vì sao khi đi máy bay lúc cất cánh hoặc hạ cánh hành khách bị ù tai hoặc có cảm giác tai đau nhức? Câu 2: Tại sao để lấy sữa đặc trong hộp sữa nếu không muốn mở nắp cả hộp ta thường đục hai lỗ trên mặt hộp sữa? A. Để dễ quan sát lượng sữa còn lại trong hộp B. Lợi dụng áp suất khí quyển để sữa đặc dễ chảy ra khi đổ C. Để lọt không khí vào nhiều sẽ tăng trọng lượng, sữa dễ chảy ra D. Vì sữa đặc khó chảy khi đổ Câu 3: Hiện tượng nào do áp suất khí quyển gây ra? A. Quả bóng bàn bị bẹp thả vào nước nóng lại phồng lên như cũ B. Hút xăng từ bình chứa của xe bằng vòi C. Uống nước trong cốc bằng ống hút D. Lấy thuốc vào xilanh để tiêm Câu 4: Áp suất khí quyển tại đỉnh của một tòa nhà cao tầng là bao nhiêu mmHg, N/m2? Biết tòa nhà đó có 70 tầng, mỗi tầng cao 3,5m và áp suất khí quyển tại mặt đất là 760mmHg. Câu 5: Trên đỉnh một ngọn đồi cao 650m người ta đo áp suất khí quyển được 715mmHg. Tính áp suất khí quyển ở chân đồi? Biết rằng cứ lên cao 12m thì áp suất khí quyển giảm 1mmHg. Câu 6: Nguyên nhân gây ra áp suất khí quyển? Câu 7: Tại sao khi thổi vào quả bóng thì quả bóng lại phồng lên và khi hút khí trong quả bóng ta thấy nó bị bẹp từ nhiều phía? Câu 8: Vì sao khi bay ra ngoài vũ trụ phi hành gia cần đồ bảo hộ? Câu 9: Khi uống nước bằng ống hút, khi ta hút nước lại dâng lên, khi thả ra nước lại hạ xuống? Câu 10: Tại sao áp suất khí quyển ở quanh ta ép chúng ta lại nhưng ta lại không bị biến dạng mà vẫn phát triển bình thường? ĐÁP ÁN:
Biết rằng cứ 12m thì giảm 1mmHg Vậy lên cao 245m thì giảm 245/12 mmHg Áp suất tại đỉnh tòa nhà là: 760 – 245/12 ≈ 740 mmHg
Áp suất tại chân núi là: 715 – 650/12 ≈ 660,8 mmHg
Video về Áp suất khí quyển là gì? Những điều cần biết về áp suất khí quyểnKết luậnBài viết trên đã tóm tắt các lý thuyết cũng như công thức tính của áp suất khí quyển mà các em cần phải tìm hiểu trong chương trình vật lý 8. Hy vọng thông qua bài viết này, các em sẽ có thể ứng dụng định nghĩa trên vào trong đời sống. Cảm ơn các em đã đọc bài viết. |