Вася Иванов
Мореплаватель — имя существительное, употребляется в мужском роде. К нему может быть несколько синонимов.
1. Моряк. Старый моряк смотрел вдаль, думая о предстоящем опасном путешествии;
2. Аргонавт. На аргонавте были старые потертые штаны, а его рубашка пропиталась запахом моря и соли;
3. Мореход. Опытный мореход знал, что на этом месте погибло уже много кораблей, ведь под водой скрывались острые скалы;
4. Морской волк. Старый морской волк был рад, ведь ему предстояло отчалить в долгое плавание.
Что такое плотность жидкости
Плотность жидкости — это отношение массы жидкости к объёму, который она занимает.
Если две жидкости одинаковой массы налить в сосуды, то их объемы будут разниться. Причина этому — плотность, т.е. расстояние между молекулами и атомами, образующими внутреннее строение. Эта величина скалярная и обозначается буквой ρ. В литературе можно встретить и другие обозначения, например D и d (в переводе с латинского densitans).
Примечание
Понятие плотности касается однородных веществ, в т.ч. в жидком состоянии. Если однородность отсутствует, говорят о средней плотности либо плотности в одной точке.
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.
Обычная вода при температуре 40С имеет максимальное ее значение — 1000 кг/м3. Многие жидкие продукты питания имеют близкое значение плотности. Например, обезжиренное молоко, раствор уксуса, вино. В то же время для сока из ананаса аналогичное значение составляет 1084, из винограда — 1361, апельсина — 1043 кг/м3. Пиво имеет плотность 1030 кг/м3.
Многие жидкости менее плотны, чем вода, это:
- спирт этиловый (789 кг/м3);
- нефть (от 730 до 940 кг/м3);
- бензин (от 680 до 800 кг/м3);
- ДТ (879 кг/м3).
Как определить плотность жидкости
Математический расчет плотности жидкого вещества выглядит как частное от деления взятой массы на тот объем, который оно занимает.
(rho=mdiv V)
Где m — масса жидкости, V — ее объем.
Единицей измерения плотности является кг/м3 (для системы СИ). Обозначение в системе CUC — г/см3.
Жидкость, представляющая собой смесь двух и более компонентов, имеет значение плотности, определяемой по формуле:
(rho=(rho1times V1+rho2V2)div(V1+V2))
Существует деление жидкостей на:
- Идеальные — имеются ввиду абсолютно подвижные жидкие вещества, на которых не действуют посторонние силы. Они неизменны в своем объеме. Таких жидкостей практически не бывает.
- Реальные — могут сжиматься, сопротивляться давлению, т.е. реагировать на посторонние силы.
Реальные, в свою очередь, подразделяются на:
- Ньютоновские — для них характерно послойное движение (сдвигание), скорость которого пропорциональна напряжению. Когда регистрируется абсолютный покой, напряжение равно нулю. К ньютоновским жидкостям относятся вода, масло, керосин, бензин и др.
- Бингамовские — жидкости, имеющие начальный предел текучести, ниже которого они не текут и имеют свойства твёрдого тела.
Как влияют внешние воздействия на расчет
Понятие «плотность» зависимо от условий окружающей среды, в которых происходит ее измерение. По мере повышения либо понижения температуры плотность начинает постепенно уменьшаться. Например, плотность воды при температуре кипения составляет 958,4 кг/м3. Однако таким образом ведут себя не все жидкости. Многие, испытывая понижение температуры, увеличивают свою плотность.
Пример
Водка при 20°C имеет плотность 935 кг/м3, а при 80°C — 888; нафталин при 230°C — 865 кг/м3, при 320°C — 794 кг/м3; раствора сахара при 20°C — 1333 кг/м3, при 100°C — 1436 кг/м3. Значение аналогичных величин вынесены в специальные таблицы, которые носят справочный характер.
Для вычисления ρ при изменении температуры вещества применяется формула:
(rho t=rho20div(1+beta ttimes(t-20)))
Существуют особенности изменения плотности при переходе вещества из одного агрегатного состояния в другое. Так, обычная вода при затвердевании уменьшает свою плотность. Касательно других жидкостей — при переходе в твердое состояние ρ чаще растет.
Еще один внешний фактор, под действием которого жидкость сжимается, а, следовательно, ее плотность меняется, является внешнее давление. Однако так называемая сжимаемость жидкого вещества совсем невелика — 10-6бар.
Для характеристики реакции жидкого тела на воздействие внешнего давления вводится термин — сжимаемость. Она высчитывается по формуле:
(beta w=Delta Wdiv WtimesDelta p=1divrhotimes(DeltarhodivDelta p))
Где βw — коэффициент объемного сжатия, ΔW — разница в изменении объема, Δρ — изменение плотности, Δp — изменение объема.
Введена еще одна величина, имеющая отношение к сжимаемости. Это объемный модуль упругости (Еж).
Она обратна коэффициенту объемного сжатия и определяется по формуле:
(Еж=1divbeta.)
В качестве единицы измерения выступает Па — паскаль. Для примера, Еж воды равняется 2 000 МПа.
Каким соотношением связаны плотность и удельный вес жидкости
Удельный вес жидкости (γ) — еще один параметр, от которого зависят ее свойства.
Удельным весом называется вес жидкости, заключенной в единице V (объема).
Для измерения введена специальная единица — Н/м3.
Нахождение его значения производится по формуле:
(gamma=Gdiv V)
Где G — вес жидкости, V — объем.
Между удельным весом и плотностью жидкой среды существует прямая зависимость. Формула для определения удельного веса содержит равенство:
(gamma=gtimesrho)
Отличием удельного веса от плотности является тот факт, что он зависит от места проведения измерений, в т.ч. от высоты над уровнем моря и географической широты.
Как найти плотность зная глубину и давление, глубина 40, давление 412 кПа.
На этой странице находится вопрос Как найти плотность зная глубину и давление, глубина 40, давление 412 кПа?, относящийся к категории
Физика. По уровню сложности данный вопрос соответствует знаниям
учащихся 5 — 9 классов. Здесь вы найдете правильный ответ, сможете
обсудить и сверить свой вариант ответа с мнениями пользователями сайта. С
помощью автоматического поиска на этой же странице можно найти похожие
вопросы и ответы на них в категории Физика. Если ответы вызывают
сомнение, сформулируйте вопрос иначе. Для этого нажмите кнопку вверху.
Не уверен в ответе?
Найди верный ответ на вопрос ✅ «Как найти плотность из формулы давления жидкости? …» по предмету 📙 Физика, а если ответа нет или никто не дал верного ответа, то воспользуйся поиском и попробуй найти ответ среди похожих вопросов.
Искать другие ответы
(кг/м3) – плотность
(н/м3) – удельный вес
ГИДРОСТАТИКА
р — давление или сжимающие напряжение (н/м2 = Па)
Свойства:
Давление всегда направлено к поверхности по внутренней нормали.
Действует одинаково по всем направлениям (не зависит от угла наклона площадки)
Основное уравнение гидростатики:
рА = ро + рв; рв = h·γ
рА – абсолютное давление;
ро – давление действующее на поверхность жидкости;
рв – весовое давление, т.е. давление столба жидкости.
рв = h·γ
h – глубина расположения точки;
γ – удельный вес жидкости.
При атмосферном давлении на поверхности:
рА = ра + ризб; ризб = hизб·γ
ра – атмосферное давление;
ризб – избыточное давление.
Выводы:
-
Закон Паскаля. Давление действующее на поверхность жидкости передается во все ее точки без изменения.
-
Любая горизонтальная плоскость проведенная в жидкости, является плоскостью равного давления.
-
Можем измерять величину давления эквивалентной ему высотой столба жидкости.
р = h·γ, отсюда h = р/γ
Например давление величиной в 1 атм. р = 1 кгс/см2 соответствует
h = 10 м вод. столба
Сила давления жидкости на плоскую поверхность
Р = рсS = hсγS (н)
рс = hсγ – давление в центре тяжести при атмосферном давлении на поверхности
рс = hсγ + рМ, либо рс = hсγ – рВАК
hс – глубина расположения центра тяжести поверхности (м);
S – площадь поверхности (м2).
Потенциальная энергия покоящейся жидкости величина постоянная, т.е. одинаковая для всех точек жидкости
Удельная энергия (напор) Э = Е/G = Е/mg (м)
Z + hп = НГС = Э = const
Z – геометрический напор;
hп – пьезометрический напор;
НГС –гидростатический напор или полная удельная потенциальная энергия жидкости.
ГИДРОДИНАМИКА
Уравнение неразрывности
Q = V1ω1 = V2ω2 = const
Q – расход жидкости (м3/с);
V – средняя скорость потока (м/с);
Ω – площадь живого сечения потока (м2).
Vi = Q / ωi – средняя скорость потока
Уравнение Бернулли для идеальной жидкости (при действии сил давления и сил тяжести)
где z — геометрический напор, м;
P/γ — приведенная пьезометрическая высота (если Р — абсолютное давление) или пьезометрическая высота (если Р — избыточное давление), м;
V2/2g — скоростной напор, м.
— гидростатический напор,
удельная потенциальная энергия жидкости
НГС = Э – гидродинамический напор или полная удельная энергия
Уравнение Бернулли для реальной жидкости (с учетом сил трения (вязкости)).
Σh = hпот = hℓ + hм – потери энергии при движении жидкости от 1 до 2 сечений (м);
α= ЕКД /ЕКУ – коэффициент кинетический энергии (коэффициент Кориолиса);
hℓ — потери по длине.
(м)
λ – коэффициент гидравлического трения f(Rе·Δ);
hм – потери на местных сопротивлениях.
(м)
РЕЖИМЫ ДВИЖЕНИЯ
Число (критерий) Рейнольдса 
Для кругло-цилиндрических труб 
(м)
RГ – гидравлический радиус;
ω – площадь живого сечения потока (м2);
Х – смоченный периметр.
Ламинарный режим: Rе < Rекр ≈ 2320
Эпюра скорости при ламинарном движении.
umax = 2V; α = 2; λ = f(Rе); λ = 64/Rе; hℓ = f (V1…1,4)
Турбулентный режим: Rе > Rекр
Профиль скорости при турбулентном движении
Толщина ламинарной пленки δ уменьшается с увеличением скорости V (числа Рейнольдса)
u ≈ V; α = 1…1,4
В турбулентном режиме имеется три вида трения:
Гидравлически гладкие русла
λ = f(Rе) λ = 0,3164/Rе0,25
Смешанное трение
λ = f(Rе;Δ)
Шероховатое трение, квадратичная область турбулентного режима
λ = f (Δ); λ = 0,11(Δ /d)0,25
hℓ = f (V1,7…2)
СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ (ИСТЕЧЕНИЯ ЧЕРЕЗ ОТВЕРСТИЯ И НАСАДКИ
(м/с)
— коэффициент скорости
Но – действующий (расчетный напор (м)
Расход жидкости
(м3/с)
μ = φε – коэффициент расхода;
ω – площадь проходного (живого) сечения потока (м2);
Но – действующий напор (м).