1.2.1 Пример решения задачи

Определить плотность и удельный вес газа при температуре t₂ = 400^oC, если плотность его при температуре t₁ = 10^oC равна = 1,3

Для решения этой задачи необходимо вспомнить закон изменения плотности газов в зависимости от температуры при постоянном давлении Тогда можно записать Отсюда значение искомой плотности Необходимо однако помнить, что значения температур Т₁, Т₂ необходимо подставлять в градусах Кельвина. Т₁ = t₁ + 273 = 10 + 273 = 283 K.

Т₂ = t₂ + 273 = 400 + 273 = 673 K.

0,55

Удельный вес при этих условиях .

1.2.2 Пример решения задачи

Определить дополнительное количество воды, которое должен подать насос в заполненный водой трубопровод диаметром d = 400 мм, длиной = 50 м, чтобы давление в нем поднялось от атмосферного на величину 40 ат, если коэффициент объемного сжатия воды Па^-1.

При решении задачи необходимо все заданные величины перевести в систему СИ. Диаметр трубопровода d = 400 мм = 0,4 м; величина изменения давления Па.

Зная, что коэффициент объемного сжатия определяется по формуле (6) , можно вычислить дополнительное количество воды, которое вызовет повышение давления на Предварительно необходимо рассчитать первоначальный объем трубы, зная, что труба имеет цилиндрическую форму

м³.

м³.

Контрольные вопросы

1. Что такое жидкость?

2. Назовите основные отличия капельных жидкостей от газов.

3. Что такое плотность вещества?

4. Как изменяется плотность в зависимости от изменения температуры?

5. Что такое удельный вес? Как связаны удельный вес и плотность?

6. Что такое сжимаемость жидкости? Какова размерность коэффициента

объемного сжатия?

7. Почему в формуле коэффициента сжимаемости имеется минус? Какая

связь между коэффициентом сжимаемости и модулем объемной упругости?

8. Что такое температурное расширение? Напишите формулу коэффициен-

та температурного расширения, какова его размерность?

9. Что такое вязкость реальной жидкости? Закон Ньютона.

10. Опишите типы вязкости и связь между ними.

11. Как изменяются вязкость жидкости и вязкость газов при изменении тем-

пературы?

2. Гидростатика

2.1 Гидростатическое давление и его свойства

Гидростатика — это раздел изучающий законы равновесия жидкости. В жидкости, находящейся в состоянии покоя, не проявляются силы вязкости, и поэтому такая жидкость характеризуется свойствами, близкими к «идеальной» жидкости. Поэтому почти все задачи гидростатики решаются с большой степенью точности.

На жидкость в состоянии покоя действуют внешние силы. Эти внешние силы можно разделить на массовые и поверхностные. Массовые силы действуют на каждую частицу массы в данном объёме, они пропорциональны величине массы жидкости. Это сила тяжести и сила инерции. В случае, если жидкость однородна (ρ=const), массовые силы будут пропорциональны объёму, и их можно называть объёмными.

Поверхностные силы — это силы, действующие на каждый элемент поверхности, ограничивающей объём жидкости, они пропорциональны площади этой поверхности. К поверхностным силам можно отнести силу давления и силу трения, если жидкость двигается.

Вследствие действия внешних сил внутри жидкости возникает напряжение, которое является гидростатическим давлением. Гидростатическое давление в произвольной точке внутри жидкости — это сила, действующая на поверхности элементарного параллелепипеда, описанного вокруг этой точки.

Гидростатическое давление имеет два основных свойства. Первое свойство: гидростатическое давление всегда направлено по внутренней нормали к поверхности, ограничивающей рассматриваемый объём жидкости, т.е. силы гидростатического давления являются силами сжимающими. Если бы было наоборот, в жидкости началось бы движение частиц от рассматриваемой точки. Второе свойство: величина гидростатического давления в произвольной точке по всем направлениям одинакова. Иначе начала бы мигрировать в жидкости сама точка.