Bạn có bao giờ thắc mắc vì sao dự báo thời tiết hay nói áp suất thấp, áp suất cao hoặc vì sao lên núi cao lại dễ bị ù tai, khó thở hơn không? Tất cả đều liên quan đến áp suất khí quyển, một khái niệm có vẻ khoa học nhưng thực ra lại hiện diện trong mọi khoảnh khắc đời sống. Vậy áp suất khí quyển là gì? Hãy cùng tìm hiểu thông qua bài viết sau đây.
Áp suất khí quyển là gì?
Câu trả lời cho câu hỏi áp suất khí quyển là gì vô cùng đơn giản và dễ hiểu
Áp suất khí quyển là gì? Đó chính là lực ép do cột không khí trong khí quyển tác dụng lên bề mặt Trái Đất và mọi vật trên đó. Hiểu đơn giản thì không khí cũng có khối lượng, nên toàn bộ lớp không khí bao quanh Trái Đất sẽ tạo ra một lực ép lên chúng ta theo mọi hướng. Bạn không cảm thấy bị ép mạnh vì bên trong cơ thể và môi trường xung quanh cũng có áp lực tương ứng để cân bằng, nên cơ thể vẫn ổn định.
Về mặt vật lí, áp suất được hiểu là lực tác dụng lên một đơn vị diện tích. Vì vậy, áp suất khí quyển chính là mức lực ép của không khí tính trên mỗi đơn vị diện tích như cm² hoặc m²
Áp suất khí quyển bằng bao nhiêu?
Câu hỏi “áp suất khí quyển là bao nhiêu” thường sẽ có một giá trị chuẩn để mọi người dùng làm mốc so sánh. Giá trị đó gọi là áp suất khí quyển tiêu chuẩn, được quy ước tại mực nước biển trong điều kiện chuẩn, nên bạn sẽ gặp nó rất nhiều trong sách giáo khoa Vật lí, Hóa học và cả khí tượng.
Bảng quy đổi đơn vị đo áp suất khí quyển
Theo quy ước, áp suất khí quyển tiêu chuẩn có các cách viết tương đương như sau: 101 325 Pa, hay 101.325 kPa, hay 1013.25 hPa (cũng có thể gặp dưới tên millibar – mb). Nếu đổi sang đơn vị quen thuộc khác thì nó bằng 1 atm, và xấp xỉ 760 mmHg.
Vì vậy, khi có câu hỏi “áp suất khí quyển bằng bao nhiêu” hoặc “áp suất khí quyển là bao nhiêu”, câu trả lời thường dùng nhất là: khoảng 101 325 Pa, tương đương 1 atm, tương đương 760 mmHg ở mực nước biển.
Áp suất khí quyển là bao nhiêu atm?
Áp suất khí quyển bằng là bao nhiêu atm? Câu trả lời là 1 atm
Khi đã hiểu áp suất khí quyển là gì, ta có thể tìm hiểu sâu hơn về đơn vị đo áp suất khí quyền. Atm là viết tắt của atmosphere (đọc là át-mô-sphia), nghĩa là đơn vị đo áp suất. Nhiều khi chúng ta sẽ gặp đơn vị atm trong Hóa học, nhất là khi học phương trình khí lí tưởng hoặc nhắc tới điều kiện tiêu chuẩn. Lúc này, câu trả lời đơn giản nhất là: áp suất khí quyển tiêu chuẩn bằng 1 atm.
Tuy vậy, chúng ta nên lưu ý 1 atm là giá trị quy ước để làm mốc quy đổi. Còn trong thực tế, áp suất ngoài trời không cố định, mà có thể tăng giảm tùy theo thời tiết và độ cao của nơi bạn đang đứng.
Vì sao áp suất khí quyển không cố định?
Nếu hiểu áp suất khí quyển là lực ép do cột phía trên tạo ra, thì chỉ cần cột không khí đó thay đổi là áp suất cũng thay đổi theo. Trong thực tế, độ cao và thời tiết chính là câu trả lời cho câu hỏi vì sao áp suất khí quyển không cố định.
Độ cao và thời tiết chính là câu trả lời cho câu hỏi vì sao áp suất khí quyển không cố định.
Về độ cao, khi bạn lên càng cao thì lượng không khí nằm phía trên đầu càng ít, nên lực ép giảm và áp suất cũng giảm. Vì vậy, khi lên núi hoặc đến nơi cao, nhiều người sẽ thấy dễ hụt hơi hơn, cảm giác không khí loãng, đôi lúc kèm theo nhức đầu nhẹ. Chỉ cần thay đổi độ cao vài trăm mét, cơ thể nhạy một chút là đã có thể cảm nhận được sự khác biệt.
Về thời tiết, áp suất thay đổi vì không khí luôn nóng – lạnh khác nhau, độ ẩm khác nhau và liên tục chuyển động trong khí quyển. Khi không khí nóng lên, nó nở ra, trở nên nhẹ hơn và dễ bốc lên, nên thường gắn với vùng áp thấp. Ngược lại, khi không khí lạnh đi, nó co lại, nặng hơn và có xu hướng hạ xuống, nên thường gắn với vùng áp cao. Sự chênh lệch giữa các vùng áp suất này chính là một trong những nguyên nhân tạo ra gió và góp phần hình thành nhiều hiện tượng thời tiết.
Đo áp suất khí quyển bằng gì?
Dụng cụ dùng để đo áp suất khí quyển gọi là khí áp kế (barometer). Trong thực tế có hai loại phổ biến mà bạn sẽ hay gặp nhất.
Một số áp kế chuyên dụng để đo áp suất
Thứ nhất là khí áp kế thủy ngân, đây là loại kinh điển trong Vật lí và cũng là lý do xuất hiện con số 760 mmHg. Nguyên lí của nó khá dễ hiểu: áp suất không khí bên ngoài sẽ ép lên bể thủy ngân và đẩy thủy ngân dâng lên trong một ống thủy tinh. Cột thủy ngân cao đến mức nào thì tương ứng với áp suất khí quyển lúc đó.
Thứ hai là khí áp kế kim loại hay aneroid barometer. Loại này không dùng chất lỏng mà dùng một hộp kim loại mỏng, bên trong gần như hút chân không. Khi áp suất không khí thay đổi, hộp kim loại sẽ co lại hoặc giãn ra rất nhỏ. Sau đó, cơ cấu cơ học bên trong sẽ khuếch đại chuyển động nhỏ đó thành kim chỉ trên mặt đồng hồ, giúp ta đọc được áp suất.
Ngày nay, nhiều điện thoại và đồng hồ thông minh cũng có cảm biến áp suất để ước tính độ cao tương đối, ví dụ khi bạn lên tầng cao hoặc leo núi, và hỗ trợ dự đoán thay đổi thời tiết trong thời gian ngắn.
Áp suất khí quyển ảnh hưởng gì đến đời sống?
Nghe có vẻ nghiêng về vật lí, nhưng áp suất khí quyển lại tác động khá rõ trong nhiều tình huống hằng ngày.
Trong khí tượng, sự thay đổi áp suất là một dấu hiệu quan trọng để theo dõi diễn biến thời tiết. Khi áp suất giảm nhanh, thường cho thấy không khí đang biến động mạnh và khả năng thời tiết xấu như mưa lớn, gió mạnh có thể đến gần. Dĩ nhiên đây không phải quy tắc đúng tuyệt đối trong mọi trường hợp, nhưng là một cách quan sát phổ biến mà các bản tin dự báo vẫn dựa vào.
Sự thay đổi áp suất là một dấu hiệu quan trọng để theo dõi diễn biến thời tiết
Trong sức khỏe và sinh hoạt, áp suất giảm khi lên cao dễ làm tai bị ù vì có sự chênh lệch áp suất giữa bên trong tai và môi trường bên ngoài. Trên máy bay, cảm giác này thường rõ nhất lúc cất cánh và hạ cánh. Một số người nhạy cảm cũng có thể thấy đau đầu, mệt mỏi hoặc khó chịu khi thời tiết thay đổi nhanh, đặc biệt là những đợt áp suất tụt mạnh.
Trong kỹ thuật và ứng dụng đời sống, áp suất khí quyển liên quan trực tiếp đến nhiều thiết bị quen thuộc như ống hút, bơm, giác hút, đóng gói chân không hay nồi áp suất. Chẳng hạn, ống hút hoạt động được vì khi bạn hút, áp suất trong miệng và trong ống giảm xuống, lúc đó áp suất khí quyển bên ngoài sẽ đẩy nước dâng lên theo ống.
Một vài câu hỏi hay gặp
Áp suất khí quyển có phải lúc nào cũng là 1 atm không?
Không. 1 atm là giá trị tiêu chuẩn để làm mốc. Áp suất thực tế thay đổi theo độ cao và thời tiết, nên con số bạn đo được có thể khác 1 atm.
Vì sao lên núi áp suất giảm mà vẫn còn không khí?
Vì khí quyển không kết thúc đột ngột. Không khí loãng dần theo độ cao. Càng lên cao, mật độ không khí giảm, nên áp suất giảm, nhưng vẫn còn không khí cho đến rất cao (chỉ là rất loãng).
Áp suất khí quyển và “áp lực” có giống nhau không?
Áp lực là lực tác dụng lên một vật, còn áp suất là áp lực tính trên một đơn vị diện tích. Nói “áp suất khí quyển” là cách nói chính xác vì nó mô tả mức lực/diện tích của cột không khí.
Sau khi đã hiểu rõ áp suất khí quyền là gì, ta có thể định hình nó một cách đơn giản hóa. Áp suất khí quyển không hề xa vời, mà là một nền lực vô hình luôn hiện diện quanh ta. Nó góp phần chi phối thời tiết, độ cao, sự hình thành gió, và cả những chuyện rất nhỏ như ống hút hoạt động hay cảm giác ù tai khi đi máy bay. Chỉ cần nhớ mốc áp suất khí quyển bằng bao nhiêu ở mực nước biển là khoảng 101 325 Pa (1 atm), bạn sẽ dễ dàng hiểu và giải thích mọi biến thiên áp suất theo độ cao và thời tiết.
