Áp suất trong chất khí

I. Sự tồn tại của áp suất khí quyển

• Trái Đất và mọi vật trên Trái Đất đều chịu tác dụng của áp suất khí quyển.
• Áp suất khí quyển tác dụng theo mọi hướng.

II. Sự tạo thành tiếng động trong tai

Tai có cấu tạo gồm các phần chính: tai ngoài, tai giữa, tai trong. Khi chúng ta nhai hoặc mở miệng, không khí đi vào vòi nhĩ giúp duy trì sự cân bằng áp suất không khí ở hai bên màng nhĩ giúp duy trì sự cân bằng áp suất không khí ở hai bên màng nhĩ.

Áp suất khí quyển phụ thuộc vào độ cao so với mực nước biển. Càng lên cao áp suất khí quyển càng giảm. Do đó, khi chúng ta di chuyển lên ngọn núi cao, áp suất khí quyển bên ngoài giảm, sự chênh lệch áp suất này khiến màng nhĩ bị phồng ra ngoài. Khi vòi nhĩ mở, không khí bên ngoài đi vào vòi nhĩ khiến áp suất cân bằng trở lại. Sự thay đổi áp suất đột ngột này khiến màng nhĩ trở về trạng thái ban đầu tạo nên “tiếng động” trong tai.

Hình 1: a) Áp suất không khí ở hai bên màng nhĩ bằng nhau;
b) Áp suất bên ngoài màng nhĩ nhỏ hơn áp suất phía trong màng nhĩ.

III. Một số ứng dụng áp suất không khí trong đời sống

Người ta ứng dụng sự chênh lệch giữa áp suất khí quyển và không khí ở áp suất cao để chế tạo các thiết bị, dụng cụ phục vụ cuộc sống và sản xuất.

1. Giác mút

• Giác mút gồm một miếng cao su hoặc nhựa dẻo, thường được dùng làm móc treo các vật dụng trong nhà, hoạt động dựa vào tác dụng của áp suất không khí.

a)	b)

Hình 2: a) Giác mút dùng làm móc treo vật; b) Giác mút bám chặt vào tường  

• Khi áp mặt lõm của giác mút vào tường, không khí bên trong giác mút bị đẩy ra ngoài khiến áp suất không khí bên trong giảm. Sự chênh lệch giữa áp suất không khí ở bên ngoài và bên trong giác mút đẩy giác mút dính chặt vào tường.

2. Bình xịt

Cấu tạo:

• Vỏ bình bằng nhựa hoặc kim loại, có khả năng chịu được áp suất cao.
• Hệ thống xilanh và pit-tông.
• Khoá van, ống dẫn và vòi phun.

Hình 3: Bình xịt chất lỏng

• Nguyên lí hoạt động:
  Đổ chất lỏng và đậy kín nắp bình, dùng pit-tông để bơm không khí vào bình và nén lại để tạo nên lớp không khí áp suất cao phía trên chất lỏng.
• Để sử dụng, ấn vào khoá van để mở van. Không khí ở áp suất cao bên trong bình đẩy lượng chất lỏng theo ống dẫn đến vòi phun, thoát ra ngoài thành các tia hoặc các hạt sương nhỏ.

3. Tàu đệm khí

Tàu đệm khí là loại tàu được nâng lên cách mặt nước hoặc mặt đất một khoảng nhất định.

Cấu tạo:

• Thân tàu.
• Quạt bơm không khí công suất lớn.

Nguyên lí hoạt động:

Hình 4: Tàu đệm khí

Máy bơm nén không khí vào khoảng không gian giữa đáy tàu và mặt nước tạo nên một lớp không khí có áp suất cao hơn áp suất khí quyển bên trên thân tàu. Sự chênh lệch áp suất này sẽ nâng tàu lên cách mặt nước hoặc mặt đất tạo thành lớp đệm khí. Vì vậy, trong quá trình di chuyển, tàu không tiếp xúc với mặt nước hoặc mặt đất, do đó làm giảm đáng kể lực cản hay lực ma sát.