Áp suất chân không là gì? Các ứng dụng thực tiễn của áp suất chân không?
Kiến thức cơ bản

Áp suất chân không là gì? Các ứng dụng thực tiễn của áp suất chân không?

Mục lục bài viết

Các cụm từ “chân không” hay “môi trường chân không” chúng ta đã được nghe nhiều trong quá trình học tập các môn học như vật lý, hóa học. Để hiểu rõ hơn về môi trường chân không là gì? Áp suất chân không là gì? Mời các bạn cùng Monkey tìm hiểu qua các thông tin sau đây.

Monkey Math
Monkey Junior
Tiếng Anh cho mọi trẻ em
Giá chỉ từ
699.000 VNĐ
1199.000 VNĐ
discount
Save
40%
Xem đặc điểm nổi bật
Đặc điểm nổi bật
  • Khởi đầu tốt nhất cho con bắt đầu học tiếng Anh. Con học càng sớm càng có lợi thế.
  • Tích lũy 1000+ từ vựng mỗi năm và 6000 mẫu câu tiếng Anh trước 10 tuổi.
  • Linh hoạt sử dụng trên nhiều thiết bị.
Monkey Math
Monkey Stories
Giỏi tiếng anh trước tuổi lên 10
Giá chỉ từ
699.000 VNĐ
1199.000 VNĐ
discount
Save
40%
Xem đặc điểm nổi bật
Đặc điểm nổi bật
  • Thành thạo các kỹ năng tiếng Anh ngay trước 10 tuổi với hơn 1000 đầu truyện, hơn 100 bài học, 300+ sách nói. Nội dung thêm mới mỗi tuần.
  • Hơn 1.000 đầu truyện, hơn 300 bài học, gần 300 sách nói - thêm mới mỗi tuần.
  • Phát âm chuẩn ngay từ đầu nhờ Monkey Phonics - giúp đánh vần tiếng Anh dễ như tiếng Việt.
Monkey Math
Monkey Math
Học toán
Giá chỉ từ
499.000 VNĐ
832.000 VNĐ
discount
Save
40%
Xem đặc điểm nổi bật
Đặc điểm nổi bật
  • Tự tin nắm vững môn toán theo Chương trình GDPT mới.
  • Bổ trợ kĩ năng tiếng Anh bên cạnh Toán.
  • Tạo nhiều hồ sơ để cùng học trên 1 tài khoản duy nhất, đồng bộ tiến độ học trên tất cả các thiết bị.
Monkey Math
VMonkey
Học tiếng việt
Giá chỉ từ
399.000 VNĐ
665.000 VNĐ
discount
Save
40%
Xem đặc điểm nổi bật
Đặc điểm nổi bật
  • Đánh vần chuẩn nhờ học phần Học Vần - cập nhật theo chương trình mới nhất của Bộ GD&ĐT.
  • Đọc - hiểu, chính tả tiếng Việt dễ dàng và nhẹ nhàng hơn ngay tại nhà.
  • Bồi dưỡng trí tuệ cảm xúc (EQ) nhờ hơn 450 câu chuyện thuộc 11 chủ đề, nhiều thể loại truyện.

Áp suất chân không là gì? Ví dụ về áp suất chân không

Để hiểu được áp suất chân không, trước tiên ta cần hiểu về môi trường chân không và áp suất là gì? 

Môi trường chân không là gì? 

Một môi trường được coi là chân không là môi trường không chứa vật chất, phân tử khí (nito, cacbon,oxi,..) bên trong nó.

Mọi môi trường chân không hiện nay mà ta thấy chỉ là tương đối, bởi trên thực tế chưa có một cỗ máy nào có thể tạo ra chân không hoàn hảo mà tại đó không chứa bất kỳ đơn vị vật chất nào.

Tuy nhiên ở một số lý thuyết lượng tử cho rằng môi trường chân không luôn có sự dao động khối lượng nhỏ. Nghĩa là, ở một thời điểm nào đó có thể xuất hiện một cách ngẫu nhiên các hạt có năng lượng dương và vào một thời điểm khác những hạt này cũng sẽ biến mất. Các hạt ngẫu nhiên xuất hiện trong chân không tạo ra một áp suất gọi là áp suất lượng tử chân không.

Áp suất là gì?

Áp suất là lực trên một đơn vị diện tích tác dụng theo chiều vuông góc với bề mặt của vật thể trên đơn vị diện tích (hệ mét hoặc hệ inch) được tác dụng.

Tham khảo thêm bài viết chi tiết: Áp suất là gì? Tổng hợp kiến thức về áp suất từ A-Z.

Áp suất chân không là gì?

Áp suất chân không được hiểu là giá trị đạt khi số lượng vật chất còn lại trong một khoảng không gian nhất định. Lúc này giá trị áp suất tỉ lệ nghịch với số lượng và độ phân bổ vật chất có trong đó. 

Nghĩa là khi áp suất chân không đạt giá trị càng cao thì lượng vật tồn tại chất trong môi trường càng ít đi và ngược lại.

Áp suất chân không bằng bao nhiêu? (Ảnh: Monkey)

Đơn vị đo áp suất chân không

Mỗi khu vực và mỗi đối tượng khác nhau người ta sẽ có những đơn vị đo khác nhau. Dưới đây là một số đơn vị đo áp suất chân không hay gặp và được sử dụng nhiều nhất hiện nay:

  • Đơn vị Pa: 1 pascal áp suất sẽ được tính bằng áp lực của 1 newton tác dụng lên bề mặt của nó và có diện tích là 1 mét vuông. Áp suất 1 Pa rất nhỏ. 1 Pa = 1 N/m²

  • Đơn vị Kpa: 1 Kpa = 1000 Pa

  • Đơn vị Mpa: 1 Mpa = 1000 Kpa = 1000000 Pa

  • Đơn vị Bar: 1 Bar = 100000 Pa

  • Đơn vị Psi: 1 Psi = 0.0689 Bar

  • Đơn vị atm: 1 atm = 101325 Pa và 1 atm = 1 bar

Ngoài ra bạn có thể tham khảo bảng chuyển đổi các đơn vị đo áp suất thông dụng bên dưới:

Bảng chuyển đổi các đơn vị đo áp suất. (Ảnh: Monkey)

Ví dụ áp suất chân không 

Ví dụ như máy bơm hút chân không Becker VT4.40 có độ chân không 150 mbar biểu thị áp suất vật chất còn tồn tại trong buồng hút (sau khi bơm hút chân không) là 150 mbar.

Hình ảnh máy hút chân không. (Ảnh: Sưu tầm Internet)

Áp suất âm là gì? 

Áp suất âm (tiếng Anh gọi là Negative Pressure) chính là áp suất chân không

Áp suất chân không còn được gọi là độ chân không và tính theo các đơn vị như mmHg, Pa, mBar và Torr,... là số đo áp suất của lượng vật chất có trong một khoảng không gian nhất định. 

Mức độ áp suất và chân không tỷ lệ nghịch với áp suất. Mật độ các phân tử trong một đơn vị không gian cũng biểu thị cho mức độ chân không, độ chân không lớn sẽ thể hiện mật độ nhỏ hơn các phần tử ở trong cùng một đơn vị không gian.

Áp suất âm là gì? (Ảnh: Monkey)

Áp suất chân không bằng bao nhiêu? 

Đơn vị đo áp suất chân không bao gồm nhiều loại khác nhau như: mmHg, mBar, Kg/cm2, N/cm2,... nhưng phổ biến nhất là Torr và Pascal (Pa).

Mức độ chân không trong một không gian sẽ được mô tả bằng mật độ của các hạt phân tử khí trong thể tích nhất định. 

Theo quy chuẩn, mật độ phân tử khí được tính theo công thức: 2,5 x Phân tử cm3

Mật độ phân tử khí thực tế so với mật độ phân tử khí chuẩn càng thấp thì độ chân không càng lớn và ngược lại. Trạng thái chân không biểu thị tại thời điểm lượng vật chất thấp hoặc rất thấp. 

Khi đó, không gian này được xem là trạng thái chân không nếu: Giá trị áp suất của nhỏ hơn áp suất trung bình chuẩn của khí quyển và được quy ước như sau:

  • Áp suất chân không thấp: p > 100 Pa

  • Áp suất chân không trung bình: 0,1 Pa < p< 100 Pa

  • Áp suất chân không cao: 10-5  Pa < p < 0,1 Pa

  • Áp suất chân không cực cao: p < 10-5  Pa

Thiết bị đo áp suất chân không 

Tùy theo các dạng của áp suất mà chúng ta chọn các thiết bị đo áp suất chân không khác nhau sao cho phù hợp, trong đó có thể kể đến một số loại như:

  • Khí áp kế dùng để đo áp suất khí quyển.

  • Áp kế - chân kế hay áp kế chính xác được dùng để đo áp suất dư.

  • Áp kế - chân không kế, dùng để đo áp suất âm.

  • Còn áp kế hiệu số dùng để đo áp suất hiệu.

Hình ảnh một số thiết bị đo áp suất chân không. (Ảnh: Monkey)

Áp suất chân không tuyệt đối là gì?

Đây là tiêu chuẩn đối với một môi trường chân không hoàn hảo có áp suất chân không đạt 0 Torr hoặc 0 kPa sẽ được coi là áp suất chân không tuyệt đối (áp suất âm tuyệt đối) khi không có vật chất bên trong.

Ví dụ: 

Khi dùng đồng hồ đo áp suất được giá trị bằng 10 bar, thì khi đó áp suất tuyệt đối sẽ bằng giá trị áp suất tương đối + áp suất khí quyển (1 bar hoặc 1 atmosphere). Lúc này, áp suất tuyệt đối sẽ là 11bar.

Định nghĩa áp suất chân không tuyệt đối. (Ảnh: Monkey)

Áp suất chân không và áp suất khí quyển

Áp suất khí quyển (áp suất không khí) là độ lớn của áp lực trong bầu khí quyển lên Trái Đất (hay của một hành tinh khác, ngôi sao khác) trên một đơn vị diện tích.

Khác với những loại áp suất khác, áp suất khí quyển tác dụng lên vật theo mọi phương hướng khác nhau. Theo đó, nếu độ cao tăng, khối lượng khí quyển giảm xuống, do đó áp suất khí quyển giảm với độ cao ngày càng tăng.

Ví dụ: 

Khi máy bay cất cánh, sự chênh lệch áp suất làm chúng ta bị ù tai, khó chịu,... bởi do chúng ta đang quen sống trong môi trường có áp suất không khí 1 atmosphere.

Dựa vào thí nghiệm của nhà bác học người Ý Torixenli, người ta tính được bầu khí quyển tiêu chuẩn là 101325 Pa tương đương với 1.01325 bar, 760 mmHg, 29.92 inch Hg và 14.696 psi.

Trạng thái chân không, được hiểu là trạng thái có áp suất nhỏ hơn áp suất khí quyển trung bình chuẩn. 

Có thể hiểu là: Áp suất chân không có giá trị thấp hơn áp suất khí quyển tiêu chuẩn.

Xem thêmÁp suất là gì? Tổng hợp kiến thức về áp suất từ A-Z

Phân biệt áp suất chân không và áp suất khí quyển. (Ảnh: Monkey)

Ứng dụng của áp suất chân không trong đời sống

Hiện nay có khá nhiều những ứng dụng của áp suất chân không mà ta có thể gặp, người ta thường sẽ tạo môi trường chân không bằng các thiết bị máy móc phụ trợ và ứng dụng chúng cho nhiều mục đích khác nhau như:

  • Trong cuộc sống thường ngày, máy hút chân không được sử dụng như một loại máy hút khí thường hút chân không gối bông, bảo quản thực phẩm, đồ dùng, các sản phẩm tươi hoặc chế biến,...

  • Còn trong công nghiệp thì những loại máy hút chân không thường có công suất lớn và được dùng trong các máy bơm hút chân không.

  • Các nhà máy như: chế biến thực phẩm, chế biến nhựa, hóa học, ngành dược,... sử dụng máy bơm hút chân không và máy thổi để có thể vận chuyển các loại bột.

  • Bên cạnh đó còn có thể thực hiện kiểm tra phôi sản phẩm, linh kiện trong các dây chuyền sản xuất chai nhựa.

  • Máy hút chân không có thể thổi bay và làm sạch hết nước (làm khô) và bụi ra khỏi các loại xe (xe máy, ô tô), sản phẩm, linh kiện trước khi đóng gói.

Một số máy hút chân không sử dụng trong nhà. (Ảnh: Monkey)

Trên đây là tổng hợp những kiến thức về áp suất chân không đơn giản nhất mà Monkey biên soạn. Hy vọng rằng những chia sẻ của Monkey sẽ giúp bạn có tư duy cũng như kỹ năng làm những dạng bài liên quan. Ngoài ra, bạn có thể truy cập vào kiến thức cơ bản để theo dõi những bài học mới nhất giúp học tốt môn Lý, Hóa, Toán... Hãy để Monkey đồng hành cùng bạn ngay bây giờ. 

Bài viết liên quan

Trẻ em cần được trao cơ hội để có thể học tập và phát triển tốt hơn. Giúp con khai phá tiềm năng tư duy và ngôn ngữ ngay hôm nay.

Nhận tư vấn Monkey

Mua nhiều hơn, tiết kiệm lớn với Monkey Junior! Ưu đãi lên tới 50% khi mua combo 3 sản phẩm!

NHẬP THÔNG TIN ĐỂ NHẬN ƯU ĐÃI NGAY!

* Áp dụng giảm thêm 10% và nhận quà tặng kèm (khóa học/ học liệu/ túi tote) khi thanh toán online

promotion 1
promotion 2
promotion 3

NHẬP THÔNG TIN ĐỂ NHẬN ƯU ĐÃI NGAY!

* Áp dụng giảm thêm 10% và nhận quà tặng kèm (khóa học/ học liệu/ túi tote) khi thanh toán online