Процеси та апарати промислових технологій
22,4
Щільність суміші газів:
Рсм = Уір + Ур2 + (1.3)
де y1,
y2,... — об'ємні частки компонентів суміші;
р1, р2,... — щільності відповідних компонентів, кг/м3. Щільність суміші рідин приблизно може бути
обчислена згідно з формулою:
(1.4)
де X1, х2, ... — масові частки компонентів суміші. Питома
вага — вага одиниці об'єму рідини,
Маса і вага пов'язані між собою співвідношенням
де g —
прискорення вільного падіння.
Підставивши це значення m у залежність (1.1), з урахування виразу (1.5), одержимо співвідношення між питомою вагою і щільністю:
У =
pg. (1.6)
Питомий об'єм. Для характеристики розподілу маси речовини
в просторі застосовують питомий об'єм V, величина
якого прямо протилежна щільності:
(1.7)
Гідростатичний тиск. Рідина тисне на дно і стінки посуду, в якому
вона знаходиться, і на поверхню будь-якого
зануреного в неї тіла. Виділимо якусь частину площини AF в середині об'єму рідини,
що перебуває в стані спокою. Незалежно від місцезнаходження цієї частини площини в просторі, в даній
точці об'єму рідина буде тиснути на неї
з деякою силою Ap, направленої по нормалі. Співвідношення -Ap являє собою середній гідростатичний
AF
тиск, а
границя цього співвідношення при AF має назву гідростатичного тиску в даній точці
Гідростатичний тиск в даній
точці однаковий у всіх напрямах (в іншому разі рідина переміщалася
б).
В різних точках гідростатичний
тиск різний і являє собою функцію координат:
p = f(x, y, z), тобто змінюється при зміні глибини
занурення в рідину.
Між тиском і висотою стовпа
рідини існує простий взаємозв'язок:
P = УН
(1.8)
де H —
висота стовпа рідини над точкою.
Прилади для вимірювання тиску (манометри та вакуумметри) показуютьне абсолютний
тиск Рабс в середині замкнутого об'єму, а
різницю між абсолютним і атмосферним, або барометричним тиском
Ратм. Цю різницю називають надмірним тиском Рнадм, якщо тиск в об'ємі перевищує
атмосферний, і розрідженням Рвак, якщо
він нижчий атмосферного (рис. 1.1). Таким
чином:
Рабс Рнадм
+ Ратм,
(1.9)
Рабс Ратм Рвак. (1.10)
Рис. 1.1. До
визначення абсолютного тиску
В'язкість. При рухові реальної рідини в ній виникають сили внутрішнього тертя, що чинять опір рухові. Ці сили діють між сусідніми шарами рідини, які переміщуються
один відносно іншого. Властивість рідини чинити опір зусиллям, що виникають, відносне переміщення її часток
називається в'язкістю.
Основне
рівняння гідростатики
В гідростатиці вивчається
рівновага рідин, що перебувають, у загальному
випадку, в стані відносного спокою, при
якому в рідині, що рухається, її частки, не переміщаються одна відносно
іншої. При цьому сили внутрішнього тертя, відсутні, що дозволяє вважати рідину ідеальною.
В стані відносного спокою
форма об'єму, подібно до твердого тіла
переміщається як єдине ціле. Так рідина знаходиться у відносному спокої в посуді, що переміщається (наприклад, у цистерні) в середині барабана, центрифуги, що обертається з постійною кутовою швидкістю
і т. д. У подібних випадках спокій розглядають
відносно стінок посуду, що рухається.
Незалежно від виду спокою, на рідину діють сили ваги і тиску. У випадку відносного спокою потрібно враховувати також силу енергії
переносного (разом з посудиною) руху рідини. Основне рівняння гідростатики записано у
вигляді
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ... 157 Повернутися на початок книги
