Sau khi tìm hiểu về các nguyên tắc cơ bản của vật lý tại đây, bạn có thể muốn tìm hiểu thêm về các đơn vị vật lý được sử dụng để đo các khía cạnh khác nhau của vật chất. Điều này có thể rất hữu ích khi xử lý khí nén. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giải thích những điều cơ bản về đo áp suất, nhiệt độ và nhiệt dung.
Trong hệ thống máy nén khí, việc hiểu rõ các yếu tố như áp suất, nhiệt độ và nhiệt dung là điều cần thiết để đảm bảo hiệu suất vận hành tối ưu. Bài viết này sẽ giúp bạn (kỹ sư, kỹ thuật viên, nhân viên bảo trì, học viên,...) nắm bắt cá khái niệm quan trọng như nhiệt độ tuyệt đối, nhiệt dung riêng, và đơn vị đo áp suất - những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng khí nén và hiệu quả năng lượng.
Lực tác động lên một diện tích 1 cm² của cột không khí kéo dài từ mực nước biển đến rìa khí quyển vào khoảng 10,13 N. Do đó, áp suất khí quyển tuyệt đối tại mực nước biển xấp xỉ 10,13 × 10⁴ N trên mỗi mét vuông, tương đương với 10,13 × 10⁴ Pa (Pascal – đơn vị SI của áp suất). Biểu thị bằng một đơn vị thường dùng khác: 1 bar = 1 × 10⁵ Pa. Càng lên cao (hoặc xuống thấp) so với mực nước biển, áp suất khí quyển càng giảm (hoặc tăng).
Nhiệt độ của khí khó xác định rõ ràng hơn. Nhiệt độ là một phép đo năng lượng động học trong các phân tử. Các phân tử di chuyển nhanh hơn khi nhiệt độ cao hơn và chuyển động hoàn toàn dừng lại ở nhiệt độ tuyệt đối bằng không. Thang Kelvin (K) dựa trên hiện tượng này, nhưng nếu không được chia theo cùng cách như thang Celsius hoặc Celsius (C): T = t + 273,2 T = nhiệt độ tuyệt đối (K) t = nhiệt độ Celsius c°
Nhiệt là một dạng năng lượng, được thể hiện qua động năng của các phân tử chuyển động hỗn loạn trong một chất.
Nhiệt dung (hay dung lượng nhiệt) của một vật thể là lượng nhiệt cần thiết để làm thay đổi nhiệt độ của vật đó thêm 1 Kelvin (K), và được biểu thị bằng đơn vị J/K.
Nhiệt dung riêng là lượng nhiệt cần thiết để làm thay đổi nhiệt độ thêm 1K cho mỗi 1 kg chất đó.
Nhiệt dung riêng ở áp suất không đổi luôn lớn hơn nhiệt dung riêng ở thể tích không đổi. Nhiệt dung riêng của một chất không phải là hằng số, mà thường tăng khi nhiệt độ tăng. Trong thực tế, có thể sử dụng giá trị trung bình.
Đối với chất lỏng và chất rắn, ta có thể coi cp ≈ cV ≈ c.
Công thức tính nhiệt năng cần thiết để làm nóng dòng khí:P = m × c × (T₂ - T₁)
Trong đó:
Giải thích tại sao cp lớn hơn cV là công việc giãn nở mà khí phải thực hiện ở áp suất không đổi. Tỷ lệ giữa cp và cV được gọi là hàm số đẳng trương hoặc hàm số nhiễu, và là một hàm số của số lượng nguyên tử trong các phân tử của chất.
Theo định luật khí lý tưởng, khi nhiệt độ tăng mà thể tích không đổi, áp suất sẽ tăng. Điều này là do các phân tử khí chuyển động nhanh hơn và va chạm mạnh hơn vào thành bình chứa.
Nhiệt dung riêng ảnh hưởng đến khả năng khí hấp thụ hoặc truyền nhiệt. Điều này quan trọng trong việc thiết kế hệ thống làm mát hoặc sấy khí nén.
Không hẳn. Áp suất cao hơn có thể tăng hiệu suất nhưng cũng làm tăng tiêu thụ điện năng và chi phí bảo trì. Cần tối ưu áp suất theo nhu cầu sử dụng.
20 tháng hai, 2025
Để hiểu rõ nguyên lý của khí nén, một vài giới thiệu cơ bản về hiện tượng vật lý sẽ giúp ích rất nhiều. Chúng ta sẽ bắt đầu với việc giải thích về cấu trúc của vật chất, giúp bạn hiểu rõ về bốn trạng thái của vật chất và các phân tử của chúng.
22 tháng tư, 2022
Hiểu rõ cách tính công, công suất và lưu lượng trong khí nén. Thông tin chi tiết về các đơn vị đo lường và phương pháp tính toán. Khám phá ngay!
21 tháng tư, 2022
Để hiểu rõ nguyên lý của khí nén, một vài giới thiệu cơ bản về hiện tượng vật lý sẽ giúp ích rất nhiều. Tìm hiểu xem về nhiệt động lực học và vì sao nó rất quan trọng trong việc hiểu cách thức hoạt động của máy nén khí.
30 tháng sáu, 2025
Việc xác định bạn cần đo áp suất tương đối (bar gauge) hay áp suất tuyệt đối (bar absolute) là rất quan trọng để lựa chọn đúng dải áp suất phù hợp.
