Поясніть фізичний зміст понять: абсолютне гідростатичний тиск в рідині, вагове тиск, манометричний і вакуумметрическое тиск, тиск насиченої пари.
Абсолютна гідростатичний тиск в рідині можна обчислити за формулою, яка називається основним рівнянням гідростатики
p = р0 + # 961; # 8901; g # 8901; h. де рвес - вагове тиск. Тиск газу р0 передається через рідину на глибину h за законом Паскаля (тиск р0, створене на рідину будь-яким шляхом, передається в усі точки об'єму рідини без зміни). Це рівняння пов'язує тиску на двох горизонтальних площинах в рідини.
Вагове тиск - тиск за рахунок ваги рідини (також називають тиск
стовпа рідини). Воно виражається наступним рівнянням: Рвес = # 961; # 8901; g # 8901; h
Надмірний тиск (манометричний) є різниця між повним і атмосферним тиском. Різб = Рман = Р - Ратм = # 947; h. Для вимірювання надлишкового тиску користуються манометром.
Вакууметріческое тиск - інший вид тиску, що показується приладом вакуумметром. Вона пов'язана з повним наступним рівнянням: Рм = Ратм - Р. Величина Рв не може бути больще 1 атм, тк повний тиск не може бути менше абсолютного нуля.
Насичена пара - пара, що знаходиться в термодинамічній рівновазі з рідиною або твердим тілом того ж складу. Тиск насиченої пари сильно залежить від температури. У разі рівного розподілу зовнішнього тиску тиску насиченої пари відбувається кипіння (рідини). Різні речовини при даній температурі мають різні тиску насиченої пари
У чому відмінність між щільністю і об'ємною вагою?
густина # 961; - це маса одиниці об'єму рідини (кг / м3): # 961; = M / V
де m - маса, кг V - об'єм, м3
Щільність води при температурі +4 С дорівнює 1000 кг / м3. Інші значення щільності вода в залежності від температури можна знайти в довідкових даних. Легко помітити, що щільність води залежить від температури незначно. У більшості гідравлічних розрахунків властивостями стисливості і температурного розширення рідин проенебрегают, наприклад, для води вважають щільність посмтоянной і рівною 1000 кг / м3.
Питома вага # 947; - це вага одиниці об'єму рідини (Н / м3): # 947; = G / V
де G - вага (сила тяжіння), Н, V - об'єм, м3.
Связвни питома вага м щільність через прискорення вільного падіння g так: # 947; = # 961; g
Який зв'язок між коефіцієнтом об'ємного стиснення і об'ємним модулем пружності?
Стисливість - це властивість крапельної рідини змінювати свій об'єм під дією тиску. Він характеризується коефіцієнтом об'ємного стиснення # 946; p, який являє собою відносну зміну об'єму рідини при збільшенні тиску на одиницю: # 946; p = - # 916; W / W # 916; P,
де W - початковий обсяг; # 916; W - зміна обсягу; # 916; p - зміна тиску. Знак "мінус" вказує, що збільшення тиску відповідає зменшення обсягу.
Величина, зворотна коефіцієнту # 946; p. являє собою об'ємний модуль пружності рідини
Висловлюючи обсяг через щільність і переходячи до диференціалом, отримаємо
де a - швидкість поширення хвиль в пружному середовищі, що дорівнює швидкості звуку в тому ж середовищі.
У більшості випадків краплинні рідини можна вважати практично нестисливими, тобто приймати їх щільність не залежить від тиску. Але при дуже високому тиску і пружних коливаннях стисливість рідин слід враховувати.
Що являє собою коефіцієнт температурного розширення?
Т е п л о в о в и р а з ш и р е н і е - властивість рідини змінювати обсяг при зміні температури, характеризується коефіцієнтом # 945; t об'ємного розширення, який являє собою відносну зміну обсягу при зміні температури на 1С:
де # 916; t = t - t0 - зміна температури.
тоді щільність # 961; при температурі t буде # 961; = # 961; 0 / (1+ # 945; # 916; t), (1.8)
де # 961; 0 - щільність при температурі t0.
Для крапельних рідин зміна щільності від температури в певних межах можна знехтувати. Однак коли рідина укладена в замкнутому жорсткому обсязі, збільшення температури може призвести до небезпечного підвищення тиску. На відміну від крапельних рідин гази характеризуються значною сжимаемостью і високими значеннями коефіцієнта температурного розширення. У більшості випадків при розрахунках властивостями стисливості і температурного розширення нехтують.