 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
ФормулаТорричелли
Рассмотрим два сечения (на уровне h1 и h2), напишем для них ур-е Бернулли:
,
Т.к. p1=p2=Атм., то: 
из ур-я неразрывности следует, что 
,
Если S1>>S2, то 
, и членом 
можно пренебречь:
,
это выражение и есть формула Торричелли.
21. Внутреннее трение (вязкость). Режимы течения.
Вязкость – св-во реальных жидкостей оказывать сопротивление перемещению одной части жидкости относительно другой.
Градиент скорости – величина 
показывает, как быстро меняется скорость при переходе от слоя к слою, в направлении перпендикулярном движению слоёв, т.о. сила трения:
,где вязкость – коэффициент пропорциональности, зависящий от природы жидкости.
Режимы течения:
1) Ламинарное – течение, при котором каждый выделенный тонкий слой скользит относительно соседних, не перемешиваясь с ними.
Это течение наблюдается при низких скоростях её движения.
2) Турбулентное – течение, при котором вдоль потока происходит интенсивное вихреобразование, и перемешивание жидкости.
Частицы жидкостей приобретают составляющие скоростей, перпендикулярны течению, поэтому они могут переходить из одного слоя в другой. Из-за большого градиента скоростей у поверхности трубы происходит образование вихрей.
Вязкость жидкости – перенос импульса между контактирующими слоями. 
- кинематическая вязкость.
Re – число Рейнольдса, характер движения завит от него:
Re<=1000, то ламинарное
1000<=Re<=2000, переход от ламинарного к турбулентному.
Re=2300, то турбулентному
22. Метод Стокса.
Основан на измерении скорости медленно движущихся в жидкости небольших тел сферической формы.
На шарик, падающий в жидкости вертикально вниз, действуют 3 силы:
Сила тяжести: 
(плотность шарика)
Сила Архимеда: 
(плотность жидкости)
Сила сопротивления (Стокса):.
При равномерном движении шарика:
,
проекции: 
отсюда:
23. Метод Пуазейля.
Основан на ламинарном течении жидкости в тонком капилляре.
В жидкости мысленно выделим цилиндрический слой радиусом r и толщиной dr, сила внутреннего трения, действующая на боковую поверхность этого слоя равна: 
,
где dS – боковая поверхность, есть (-), т.к. при возрастании радиуса скорость уменьшается.
Сила вязкости уравновешивается силой давления, действующей на основание: 
За время t из трубы вытечет жидкость объёмом:
.
24. Поверхностное натяжение.
Для жидкости характерен ближний порядок расположения частиц, т.е. их упорядоченное расположение, повторяющееся на расстояниях, сравнимых с межатомными.
Радиус молекулярного действия (r=10-9м) – С расстояния более этого радиуса силами межмолекулярного взаимодействия можно пренебречь.
Результирующие силы всех молекул поверхностного слоя оказывают на жидкость давление, называемое молекулярным, или внутренним.
У молекул на поверхности сущ-ет дополнительная П. энергия, называемая поверхностной энергией. 
,
где сигма – поверхностное натяжение.
,
где 
- сила поверхностного натяжения, действующая на единицу длины контура поверхности жидкости. 
,
эта работа совершается за счёт уменьшения поверхностной энергии, т.е.:
,
т.е. поверхностное натяжение равно силе поверхностного натяжения, действующей на единицу длины контура поверхности жидкости.
Поверхностно-активные – в-ва, влияющие на поверхностное натяжение жидкости.
(мыло - 
, соль/сахар - 
)
25. Смачивание и не смачивание.
Краевой угол – угол между касательными к поверхности жидкости и твёрдого тела.
Условие равновесия капли является равенство нулю суммы проекций сил поверхностного натяжения на направление касательной к поверхности твёрдого тела: 
;
,из этого условия следует, что:
смачивание
не смачивание
Условие равновесия жидкости:
.
Полное смачивание:
Полное не смачивание:
26. Давление под искривлённой поверхностью жидкости. Формула Лапласа.
Если поверхность жидкости не плоская, а искривленная, то она оказывает на жидкость избыточное (добавочное) давление, т.к. действуют силы поверхностного натяжения, для выпуклой поверхности положительно, а для вогнутой – отрицательно. 
На каждый бесконечно малый элемент длины 
контура действует сила поверхностного натяжения: 
,
касательная к поверхности сферы.
Разложив 
на две составляющие 
, видим, что геометрическая сумма сил 
равна нулю, т.е. равнодействующая сил поверхностного натяжения, действующих на вырезанный сегмент, направлена перпендикулярно плоскости сечения. И равна:
Это и есть формула избыточного (добавочного) давления для выпуклой поверхности.
Для вогнутой:
Эти две формулы являются частными случаями формулы Лапласа, определяющей избыточное давление для произвольной поверхности жидкости двоякой кривизны: 
.
27. Капиллярные явления.
Капиллярность – явление изменения высоты жидкости в капиллярах.
жидкость в капилляре поднимается или отпускается на такую высоту h, при которой давление столба жидкости (гидростатическое давление) 
уравновешивается избыточным давлением 
, т.е.:
, т.к. , то:
Поиск по сайту: