Tuần vừa rồi đi công tác, không vào OF được. Sau khi chê bai đủ thứ, mà không có lời lại, iem thấy áy náy quá. Sáng nay, vừa ngồi trong toa lét vừa suy nghĩ,
(bị cả nhà chửi cho một trận là sao mày đánh răng lâu thế ), em xin đưa ra mấy nhận xét như sau:
Áp suất, thể tích, lượng khí và nhiệt độ khí, trong trường hợp khí lý tưởng, phụ thuộc nhau theo công thức : PV = nRT (1)
trong đó:
P: Áp suất lốp
V: Thể tích lốp
T: Nhiệt độ khí trong lốp
n: số mole (Number of mole). Đây mới là phần liên quan đến bản chất của khí bợm
R: Universal gas constant = 8.314472 m3 · Pa · K-1 · mol-1 (Trong hệ SI)
Trong bánh xe thì V và n không thay đổi (Thực tế V thay đổi tý chút theo nhiệt độ, nhưng không đáng kể), như vậy, ta có thể viết lại phương trình trên thành:
P = (nR/V)*T (2)
Đây chính là phương trình giải thích tại sao khi nhiệt độ thay đổi thì áp suất thay đôi. Khi nhiệt độ tăng, áp suất tăng và ngược lại. Tuy nhiên, sự thay đổi này phụ thuộc vào bản chất từng loại khí (mà đại diện là số mole n trong phương trình trên).
Túm lại, từ định luật khí lý tưởng, ta có thể thấy được:
1. Áp suất trong lốp phụ thuộc nhiệt độ của khí khi thể tích và lượng khí không thay đổi (Cái này thì ai cũng thấy rồi, em cũng chẳng hiểu sao, lại phải đưa ra cái phương trình rắc rối thế nhỉ
2. Khi lượng khí bơm trong lốp và thể tích không thay đổi, thì sự tăng áp suất theo nhiệt độ phụ thuộc vào bản chất từng loại khí bơm (cái này cũng hiển nhiên nốt, thế mà em vẫn phức tạp giải thích rất mất công nhỉ, em cũng không hiểu tại sao nữa, chắc là do lỡ viết ra rồi, nên phải cố nốt thôi nhỉ)
3. Dùng cái định luật này, giải thích việc bơm khí ni tơ chưa thật sự rõ về bản chất vật lý, nhưng cũng chứng minh cho các bác thấy là nó phụ thuộc vào bản chất của khí rồi đấy nhé.
Mạn phép các bác, phân tích tiếp một vài trường hợp cụ thể khi bơm lốp bằng không khí và bằng ni tơ:
1. Đối với máy bay, xe F1: Việc đảm bảo một áp suất lốp ổn định là cực kỳ quan trọng trong quá trình vận hành. Áp suất lốp quá cao hay quá thấp sẽ ảnh hưởng rất lớn đến performance của chúng, cũng như tính an toàn. (Đối với máy bay, căng quá, nó nổ mịa nó mất thì sao, xẹp quá, khi hạ cánh cũng có thể gây nổ lốp; còn F1, căng quá thì không bám đường, xẹp quá thì ma sát quá lớn, chạy chậm hơn thằng bơm lốp đúng cân thì sao???). Mặt khác, lốp của mấy chủ này sẽ thay đổi nhiệt độ rất nhiều trong quá trình vận hành (Cái này thì không cần bàn nữa nhé, bác nào chưa công nhận thì... ới lên), do vậy , bắt buộc phải tìm một loại khí nào đó để áp suất ít phụ thuộc nhất vào nhiệt độ khi thể tích và lượng khí không đổi, mà lại phải hạt dẻ cơ. Đây chính là lý do, nó bơm khí ni tơ vào lốp máy bay, cũng như xe F1.
2. Đối với ô tô dân dụng : Thực tế, khi xe vận hành, nhiệt độ lốp sẽ bị thay đổi, nhưng không quá chênh lệch, tỉ dụ: ở nhà em sờ tay thấy mát mát, chắc khoảng 20 độc C, chạy xuống tận Đồ sơn, các em nó lại mặc ít quá, nên nó hot, sờ vào suýt bỏng tay, chắc khoảng 35 độ C. Nếu bơm bằng không khí thường, chắc chắn áp suất lốp sẽ tăng, VD: 2.2 kg/cm2 thành 2.6 kg/cm2. Thực tế, xe đi hơi xóc ốc hơn tý, nhưng cũng chẳng chết ai. Mà nếu smart engouh thì bơm 2 kg thôi, chạy nó nóng lên là vừa. Thực tế, em đi xe VIT, rất nhạy cảm với áp suất lốp, hôm nào trời mưa, bơm lốp đúng cân, đến khi trời nắng, xóc không chịu được do áp suất lốp tăng lên, em lại phải xì bớt đi, mịa nó, đến lúc nó mưa, hay trở lạnh, lại phải bơm thêm vào,... vì sợ đi non quá, hỏng mất lốp. Nói chung, nếu chạy đường dài, các bác sẽ thấy hiệu ứng này rõ rệt hơn.
Ngoài ra, bơm bằng ni tơ, đối với xe ô tô thông dụng cũng có một số tác dụng như sau:
- Do ni tơ nguyên chất không có hơi nước hay o xi nên la răng và van sẽ ít bị o xi hóa (Bị gỉ; thực chất em cũng *éo biết la răng là cái gì, vừa nghe các bác nói thôi). Túm lại, thằng nào bằng sắt mà tiếp xúc với khí trong lốp sẽ đỡ bị gỉ (đỡ thôi nhé). Mà tiện thể, cho em hỏi luôn là thường thì mấy cái la răng, van đấy, nếu bơm bằng không khí thì có dùng được 10 năm không các bác. Vì nếu bơm bằng ni tơ thế nào cũng tăng lên thành 12 năm.
- Bơm ni tơ sẽ lâu bị xẹp hơn do kích thước phân tử nó lớn hơn o xi
- Bơm ni tơ chắc chắn là chẳng có tác hại nào cả, trừ việc bác mất chút tiền.
Kết luận của em:
- Bơm ni tơ cho lốp máy bay, xe F1, xe tải hạng nặng có những lợi ích rõ rệt do áp suất lốp ít (ít thôi đấy nhé, chứ thực tế vẫn thay đổi đấy) theo nhiệt độ
- Bơm ni tơ sẽ giúp mấy thằng làm bằng sắt, thép bên trong lốp đỡ bị gỉ hơn (Cũng đỡ thôi nhé, vì các bác không bao giờ bơm được ni tơ 100% nguyên chất, mua chai khí chỉ khoảng 99% hay 99.9% gì đó; có lại sạch hơn nữa, nhưng quá đắt). Đỡ gỉ hơn bao lâu thì em không biết, và có đáng kể không thì em cũng không biết nốt.
- Với giá tiền 30K cho 04 bánh (các bác không bơm bánh dự phòng à? ) thì tiếc *éo gì mà không bơm. Đằng nào cũng như uống thuốc bổ bằng bột sắn ấy mà, không bổ được thì cũng no bụng.
Còn về việc bác Mitchelle nói là không có bơm chân không để hút sạch không khí rồi mới bơm, theo em, cái này không quan trọng. Như bác nói ấy, bơm đầy, rồi tháo hết ra, bơm lại. Giống như thay nước bể cá ấy, lượng không khí còn dư, cũng chẳng đáng bao nhiêu. Nếu bác không có bơm chân không, bác dùng máy hút bụi, chế thêm cái vòi hút cũng hết sạch không khí rồi, chẳng cần cầu kỳ như F1 đâu.
Bác nào chưa tin thì hôm nào ta làm thí nghiệm đi. Đến chỗ bác Mitchelle bơm lốp, qua bác Narva mua cái pressure gauge thò ra thụt vào, chạy xuống Hải phòng, rồi chọc vào đo thử, tất nhiên, trước khi đi phải đo trước để đối chiếu.
Em nghĩ câu hỏi bây giờ là tại sao áp suất khí ni tơ trong một thể tích cố định lại ít phụ thuộc vào nhiệt độ hơn so với không khí. Cái này chắc dùng gas kinetics theory giải thích, chắc phải đươc. Có bác nào học vật lý, giải thích cho AE mở rộng hiểu biết với.
