Составители:
Рубрика:
-58-
р –избыточное давление
Рис. 13
Иллюстрация к выводу формулы по-
тенциальной энергии давления
F=p
⋅
s - сила, действующая на пор-
шень со стороны сжатой жидкости;
s=
π⋅
D
2
/4 - площадь сечения поршня;
р - давление в жидкости;
A =F
⋅
x =p
⋅
s
⋅
x =p
⋅
V=p
⋅
m/
ρ
- работа по
перемещению поршня, совершаемая за
счет наличия в жидкости давления
р.
V - изменение объёма жидкости в ре-
зультате расширения при движении
поршня.
Итак, потенциальная энергия давления жидкости
E
давл
равна:
E
давл
= p
⋅
m/
ρ
(17)
5.2. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭН
ЕРГИИ ДЛЯ ИДЕАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ
Идеальная жидкость
- жидкость без вязкости и абсолютно несжимае-
мая. В такой гипотетической жидкости отсутствуют силы трения и не тратится
энергия на работу по их преодолению, а также плотность жидкости есть вели-
чина постоянная в любом сечении потока. Такое приближение хорошо работает
при рассмотрении движения жидкости в медленных потоках или длинных тру-
бах (до тех пор, пок
а не интересуются тем, что происходит у стенок) и позволя-
ет в первом приближении решать практические задачи.
Итак,
полный запас энергии объёма жидкости массой m относительно
нулевого уровня (плоскости сравнения
0-0) равен:
E = m
⋅
g
⋅
z +m
⋅
p/
ρ
+ mu
2
/2.
(18)
Для идеальной (невязкой) жидкости, в которой не происходит потерь
энергии при движении, в произвольных сечениях
1-1 и 2-2 энергии должны
быть равны:
E
1
=E
2;
m
⋅
g
⋅
z
1
+m
⋅
p
1
/
ρ
+ mu
1
2
/2 = m
⋅
g
⋅
z
2
+m
⋅
p
2
/
ρ
+ mu
2
2
/2.
(19)
Уравнение (19) можно представить как закон сохранения удельных энер-
гий.
Термин
удельная энергия предполагает отношение полной энергии к
некоторому количеству вещества - объёмному, массовому или весовому.
F
x
D
p=0
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- …
- следующая ›
- последняя »
