Гидромеханика. Раинкина Л.Н. - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

РГУНиГ им. Губкина | Москва

Составители: 

Рубрика: 

-20-
2. В данной точке внутри жидкости давление по всем направлениям одина-
ково. Это означает, что
давление в жидкости на определенном уровне
можно определять и сверху, и снизу, и слева, и справа.
3. На внешней поверхности жидкости давление направлено перпендику-
лярно к поверхности. В противном случае на жидкость действовали бы
касательные силы и она бы двигалась.
4. При перемещении в жидкости сверху вниз давление увеличивается:
р
3
> р
2
> р
1
> р
0
.
Молекулы жидкости, стремясь освободиться от сжимающих напряжений, в
свою очередь оказывают силовое воздействие на окружающие поверхности (3
ий
закон Ньютона – действие равно противодействию!). В результате и возникают
силы давления на крышки в нашей задаче.
Давление в газе
В идеальном газе отсутствуют связи между молекулами, поэтому давление
газа имеет совсем другой физический смысл, чем давление в жидкости. Молекулы
газа совершают хаотическое (броуновское) движение. При этом они ударяются о
поверхность жидкости и теряют свой импульс. Как известно из теоретической ме-
ханики, при изменении импульса появ
ляется сила, в данном случае это сила дав-
ления газа на поверхность жидкости.
Единичная (на единицу площади) сила
давления и есть давление газа.
Состояние газа определяется тремя параметрами – абсолютным давлением
р, плотностью
ρ
и абсолютной температурой T, которые связаны уравнением со-
стояния (уравнением Клапейрона).
p
⋅
V = m
⋅
R
⋅
T,
где
R – газовая постоянная, R=287дж/кг⋅°К для воздуха.
Уравнение состояния можно записать в виде:
p/
ρ
=R
⋅
T.
При увеличении температуры усиливается броуновское движение молекул
и частота их ударов о поверхность. При этом давление газа увеличивается.
В малых объёмах давление газа одинаково во всех точках объёма. В
больших объёмах давление газа уменьшается с высотой по экспотенциально-
му закону.
3.2. ВЫЧИСЛЕНИЕ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ
Абсолютное давление в жидкости можно вычислить по формуле (1), кото-
рая называется основным уравнением гидростатики, а также можно измерить с
помощью приборов - мановакуумметров.
p = р
0
+
ρ⋅
g
⋅
h;
(1)
р
вес.
=
ρ⋅
g
⋅
h,
(2)

Страницы