1.Объясните физический смысл понятий: абсолютное гидростатическое давление в жидкости, весовое давление, манометрическое и вакуумметрическое давление, давление насыщенного пара.

Абсолютное гидростатическое давление в жидкости можно вычислить по формуле, которая называется основным уравнением гидростатики P=P₀ + ρ⋅g⋅h, где P_вес – весовое давление. Давление газа P₀ передается через жидкость на глубину h по закону Паскаля (Давление P₀, созданное на жидкость любым путем, передается во все точки объёма жидкости без изменения). Это уравнение связывает давления на двух горизонтальных плоскостях в жидкости.

Весовое давление - давление за счет веса жидкости (также называют давление столба жидкости). Оно выражается следующим уравнением: P_вес=ρ⋅g⋅h.

Избыточное давление (манометрическое) есть разность между полным и атмосферным давлением. Р_изб=Р_ман=Р–Р_атм=γh. Для измерения избыточного давления пользуются манометром.

Вакууметрическое давление – другой вид давления, показываемое прибором вакуумметром. Оно связано с полным следующим уравнением: Р_в=Р_атм–Р. Величина Р_в не может быть больше 1 атм, т.к. полное давление не может быть меньше абсолютного нуля.

Насыщенный пар — пар, находящийся в термодинамическом равновесии с жидкостью или твёрдым телом того же состава. Давление насыщенного пара сильно зависит от температуры. При равенстве внешнего давления давлению насыщенного пара происходит кипение (жидкости). Разные вещества при данной температуре имеют разные давления насыщенного пара

2.В чем различие между плотностью и объемным весом?

Плотность ρ – это масса единицы объема жидкости (кг/м3): ρ = m/V,

где m – масса, кг; V – объем, м3.

Плотность воды при температуре +4⁰С равна 1000 кг/м3. Другие значения плотности вода в зависимости от температуры можно найти в справочных данных. Легко заметить, что плотность воды зависит от температуры незначительно. В большинстве гидравлических расчетах свойствами сжимаемости и температурного расширения жидкостей пренебрегают, например, для воды считают плотность постоянной и равной 1000 кг/м3.

Удельный вес γ – это вес единицы объема жидкости (Н/м3): γ = G / V; где G - вес (сила тяжести), Н; V – объем, м3.

Связны удельный вес и плотность через ускорение свободного падения g так: γ = ρ g.

3.Какова связь между коэффициентом объемного сжатия и объемным модулем упругости? Сжимаемость — свойство вещества изменять свой объём при изменении внешнего давления (или другими словами, при изменении напряжений в веществе). Сжимаемость характеризуется коэффициентом объёмного сжатия

, где V — это объём вещества, p — давление. Знак “минус” указывает, что увеличению давления соответствует уменьшение объема.

Приведённая выше формула является неполной, потому что коэффициент объёмного сжатия для любой системы зависит от того, является ли процесс адиабатическим или изотермическим. Соответственно, изотермический коэффициент объёмного сжатия определяется следующей формулой:

, где индекс T обозначает, что частная производная берётся при постоянной температуре.

Адиабатический коэффициент объёмного сжатия определяется следующим образом:

, где S обозначает энтропию (адиабатический процесс протекает при постоянной энтропии). Для твёрдых веществ различиями между этими двумя коэффициентами обычно можно пренебрегать. Величина, обратная коэффициенту объёмного сжатия называется объёмным модулем упругости, который обозначается буквой K (в англоязычной литературе — иногда B). Иногда коэффициент объёмного сжатия называют просто «сжимаемостью».

Уравнение сжимаемости связывает изотермическую сжимаемость (и косвенно давление) со структурой жидкости.

Адиабатическая сжимаемость всегда меньше изотермической. Справедливо соотношение ,

где   — теплоёмкость при постоянном объёме,   — теплоёмкость при постоянном давлении.