Công thức tính áp suất khí quyển (hay, chi tiết)

Công thức tính áp suất khí quyển Vật Lí lớp 8 sẽ giúp học sinh nắm vững công thức, từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi Vật Lí 8.

Bài viết Công thức tính áp suất khí quyển hay nhất gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức, Kiến thức mở rộng và Bài tập minh họa áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Công thức tính áp suất khí quyển Vật Lí 8.

                       

1. Định nghĩa

Trái Đất được bao bọc bởi lớp không khí dày hàng ngàn kilomét. Lớp không khí này được gọi là khí quyển.

Do không khí có trọng lượng nên Trái Đất và mọi vật trên Trái Đất đều chịu áp suất của lớp không khí bao quanh Trái Đất theo mọi phương. Áp suất này được gọi là áp suất khí quyển.

2. Công thức

- Để đo áp suất khí quyển, người ta dùng ống Tô-ri-xe-li:

Bước 1: Lấy một ống thủy tinh, một đầu kín dài khoảng 1m đổ đầy thủy ngân vào.

Bước 2: Lấy ngón tay bịt miệng ống rồi quay ngược ống xuống.

Bước 3: Nhúng chìm miệng ống vào một chậu đựng thủy ngân rồi bỏ ngón tay bịt miệng ống ra, thủy ngân trong ống tụt xuống, còn lại khoảng h nào đó tính từ mặt thoáng của thủy ngân trong chậu (hình vẽ).

 

-  Độ lớn của áp suất khí quyển bằng áp suất của cột thủy ngân trong ống Tô-ri-xe-li: p_kk = d_Hg.h_Hg.

Trong đó:

+ d_Hg = 136000 N/m³: trọng lượng riêng của thuỷ ngân,

+ h_Hg: chiều cao của cột thuỷ ngân trong ống Tô-ri-xe-li (tính từ mặt thoáng thuỷ ngân trong chậu) (m),

+ p_kk: áp suất của khí quyển (Pa).

- Đơn vị đo áp suất khí quyển thường dùng là milimét thủy ngân (mmHg). Thông thường áp suất khí quyển ở sát mặt nước biển là 760 mmHg.

Ngoài ra còn dùng một số đơn vị khác: át mốt phe (atm), paxcan (Pa), torr (Torr)…

1 cmHg = 10 mmHg = 1333 Pa

1 Torr » 1 mmHg = 133,3 Pa

1 atm = 760 Torr » 760 mmHg = 76 cmHg.

1 atm = 101325 Pa (lấy gần đúng là 100000 Pa)

- Dụng cụ đo áp suất: áp kế.

3. Kiến thức mở rộng

- Áp suất khí quyển chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như nhiệt độ, gió, độ cao…

Càng lên cao không khí càng loãng nên áp suất khí quyển càng giảm. Cứ lên cao 12 m, áp suất khí quyển lại giảm khoảng 1mmHg. Một số người có thể cảm thấy sự thay đổi áp suất khí quyển trong cơ thể họ: đau đầu hoặc đau ở khớp.

 Dựa vào mối liên hệ giữa độ cao và áp suất khí quyển, người ta chế tạo ra dụng cụ đo áp suất khí quyển để suy ra độ cao, gọi là “cao kế”. Cao kế được dùng khi leo núi, trong máy bay, khinh khí cầu,…

- Áp suất khí quyển tại một nơi thay đổi theo thời gian và những thay đổi này ảnh hưởng tới thời tiết của nơi đó.

                           

4. Bài tập minh họa

BÀI TẬP 1: Áp suất khí quyển tại mặt đất là 760 mmHg. Tính áp suất khí quyển tại đỉnh núi cao 1200 m, biết rằng cứ lên cao 12 m thì áp suất khí quyển giảm 1 mmHg.

Giải:

Ta có: 1200 : 12 = 100.

Vì cứ lên cao 12 m thì áp suất khí quyển giảm 1 mmHg nên khi lên cao 1200 m thì áp suất giảm: 1.100 = 100 mmHg.

Vậy áp suất khí quyển tại đỉnh núi cao 1200 m là:

  p = p_o – 100 = 760 – 100 = 660 (mmHg).

BÀI TẬP 2: Nếu bạn cao 1,6 m, nặng 60 kg thì diện tích da của bạn vào khoảng 1,6 m². Hãy tính áp lực của khí quyển tác dụng lên bạn trong điều kiện tiêu chuẩn áp suất p = 760 mmHg. Tại sao bạn không hề cảm thấy tác dụng của áp lực do khí quyển tác dụng lên cơ thể?

Giải: 

Đổi: p = 760mmHg = 760. 133,3 = 101308 Pa = 101308 N/m².

Vậy áp lực của khí quyển tác dụng lên người đó là:

  F = p.S = 101308.1,6 = 162092,8 (N) » 1,6.10⁵ (N).

Với áp lực lớn như vậy, ta 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.

Xem thêm các Công thức Vật Lí lớp 8 quan trọng hay khác:

• Công thức tính lực đẩy ác-si-mét

• Công thức tính công cơ học

• Công thức tính hiệu suất máy cơ đơn giản

• Công thức tính công suất

• Công thức liên hệ giữa công suất và hiệu suất

---