Vì sao `p_(cột , dung , dịch) = (h_(cột , dung , dịch) . D_(dd))/(13,6) . g (mmHg)`

Công thức `p_(cột , dung , dịch) = (h_(cột , dung , dịch) . D_(dd))/(13,6) . g (mmHg)` dùng để tính áp suất cột chất lỏng (hay còn gọi là áp suất thủy tĩnh) trong một cột chất lỏng. Để hiểu lý do của công thức này, chúng ta cần phân tích các thành phần và các yếu tố ảnh hưởng đến áp suất trong trường hợp này.

1. h_(cột , dung , dịch): Là chiều cao (hàng cột) của chất lỏng trong ống. Khi chiều cao cột chất lỏng tăng, áp suất từ cột chất lỏng cũng tăng theo. Điều này xảy ra bởi vì trọng lực kéo các phân tử chất lỏng xuống, tạo ra áp lực lên bề mặt.

2. D_(dd): Là mật độ (density) của chất lỏng, thường được đo bằng kg/m³ hoặc g/cm³. Mật độ lớn có nghĩa là khối lượng chất lỏng trong một thể tích nhất định lớn hơn, từ đó tạo ra áp suất lớn hơn ở đáy cột cùng một chiều cao.

3. g: Là gia tốc trọng trường (khoảng 9,81 m/s² trên bề mặt trái đất). Gia tốc trọng trường ảnh hưởng mạnh mẽ đến sự chuyển động của các vật thể dưới tác dụng của trọng lực. Tại mỗi độ cao nhất định, trọng lực sẽ tác động lên khối lượng chất lỏng và tạo ra áp suất.

4. 13,6: Hệ số này là kết quả của việc quy đổi giữa các đơn vị. Khi áp suất tính trong hệ SI, đơn vị sẽ là pascal (Pa), trong khi khi chúng ta thường so sánh nó với mmHg (milimét thủy ngân). 1 mmHg tương đương với 133,322 Pa. Nó tương đương với việc tính toán áp suất do chiều cao cột thủy ngân, cho nên giá trị 13,6 xuất hiện vì thủy ngân có mật độ khoảng 13,6 g/cm³, lớn hơn nhiều so với nước (1 g/cm³).

5. Công thức tổng quát: Kết hợp tất cả lại, công thức có thể được diễn giải như sau:
- Áp suất từ cột chất lỏng (P) phụ thuộc vào chiều cao cột chất lỏng (h), mật độ chất lỏng (D) và gia tốc trọng trường (g).
- Để chuyển đổi từ đơn vị SI sang đơn vị mmHg, chúng ta chia cho 13,6 để quy đổi từ mật độ chất lỏng tại cột nước sang đơn vị tương ứng với thủy ngân.

Tóm lại, công thức nêu trên giúp chúng ta tính toán chính xác áp suất cột chất lỏng dựa trên những yếu tố ảnh hưởng đến áp suất tại một điểm trong chất lỏng.