Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Параметры состояния жидкостиСтр 1 из 18Следующая ⇒
К основным параметрам состояния жидкости относятся: плотность, давление, абсолютная температура, удельный объем и сжимаемость.
Плотность – это отношение массы к объему, занимаемому этой массой. Плотность в системе СИ измеряется в кг/м3 и обозначается буквой ρ, для воды плотность равна 1000 кг/м3. Плотность разных материалов и жидкостей различна, и зачастую зависит от температуры и давления в системе. Плотность жидких веществ (вода, растворы и т.д.) при изменении давления почти остается постоянной, а у газов изменяется в зависимости от числа молекул в объеме и массы молекулы, а также от средней квадратичной скорости поступательного движения молекул см. (1).
Давление обусловлено взаимодействием молекул рабочего тела (далее РТ) с поверхностью и численно равно силе, действующей на единицу площади поверхности тела по нормали к последней. В соответствии с молекулярно-кинетической теорией давление газа определяется соотношением
р = · n · mc 2/2, (1)
где n – число молекул в единице объема; m –масса молекулы; c 2 – средняя квадратичная скорость поступательного движения молекул. В Международной системе единиц (СИ) давление измеряется в паскалях (1Па = 1Н/м2). Поскольку эта единица мала (1кг/см2 = 1 ат = 98066,5 Па), удобнее использовать 1 кПа = 1000Па и 1 Мпа = 106 Па, т.е. 1кг/см2 = 1 ат = 0,1 МПа. Давление измеряется при помощи манометров, барометров м вакуумметров. Жидкостные и пружинные манометры измеряют избыточное давление, представляющее собой разность между полным или абсолютным давлением р измеряемой среды и атмосферным давлением р атм :
р изб = р – р атм. (2)
Приборы для измерения давления ниже атмосферного называются вакуумметры; их показания дают значение разряжения (или вакуум)
р в = р атм – р, (3)
т.е. избыток атмосферного давления над абсолютным. Следует отметить, что параметром состояния является абсолютное давление. Именно оно входит в термодинамические уравнения.
Температура – есть мера интенсивности теплового движения молекул. Ее численное значение однозначно связано с величиной средней кинетической энергии молекул вещества:
mc 2/2 = · k · T, (4)
где k – постоянная Больцмана, равная 1,380662·-23 Дж/К. Температура Т, определенная таким образом, называется абсолютной.
В системе СИ единицей измерения температур является кельвин (К); на практике широко применяется градус Цельсия (ºC). Соотношение между ними имеет вид:
Т, К = t, ºC + 273,15. (5)
Удельный объем v – это объем единицы массы вещества, м3/кг. Если однородное тело массой М занимает объем V, то по определению
ν = 1/ ρ. (6)
где ρ – плотность газа, кг/м3. Для сравнения величин, характеризующих системы в одинаковых состояниях, вводится понятие «нормальные условия»:
- физические: р = 760 мм рт.ст. = 101,325 кПа; Т = 273,15 К; - технические: р = 735,6 мм рт.ст. = 98 кПа; t = 15ºC.
Сжимаемость жидкости проявляется при очень больших давлениях, имеющих величину порядка 20 000 атм. Известно, что если взять объем жидкости при нормальных условиях м приложить давление 20 000 атм, то первоначальный объем жидкости уменьшится в 2 раза. Коэффициентом сжимаемости жидкости называется величина 1 Δ w βw = – –– ∙–––. (7) w Δ p Для воды величина коэффициента сжимаемости равна 1 1 βw = ––––––, атм –1 = –––––––,Па –1. (8) 20 000 20∙109
Пример: Трубопровод, длиной L и диаметром d заполнен водой V = 1000 м3 при давлении 1 атм. Сколько надо добавить воды, чтобы давление в трубопроводе повысить на величину Δ p = 20 атм. Считать, что трубопровод абсолютно герметичен. Для решения этой задачи возьмем формулу (7), определяющую коэффициент сжимаемости βw, разрешим ее относительно Δ w/w и подставим в нее исходные данные:
(Δ w)/ w = – (Δ p)∙ βw = – (20,атм)∙(20 000 –1,атм) = –1/1000.
Это значит, что для проведения опрессовывания трубопровода, заполненного водой в объеме V = 1000 м3 необходимо добавить воды 1/1000 долю от уже имеющегося в трубопроводе количества воды, т.е. ΔV = 1000 ∙ 1/1000 = 1 м3. Знак (–) обозначает сжатие рабочего тела (воды), знак (+) – расширение.
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-17; просмотров: 123; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.232.187.47 (0.008 с.) |