загрузка...
загрузка...
На головну

Тиск під викривленою поверхнею рідини

  1. абсолютний тиск
  2. Абсорбери з механічним перемішуванням рідини
  3. Апарати з нерухомим рівнем рідини
  4. Апарати з відкритою поверхнею випаровування
  5. Апарати з рухомим рівнем рідини
  6. АРТЕРІАЛЬНИЙ ТИСК
  7. Артеріальний тиск

Якщо поверхню рідини не плоска, а викривлена, то вона робить на рідину надлишкове (додатковий)тиск. Це тиск, обумовлене силами поверхневого натягу, для опуклої поверхні позитивно, а для увігнутої поверхні - негативно.

 Для розрахунку надлишкового тиску припустимо, що вільна поверхня рідини має форму сфери радіуса R (Ріс.10.3), від якої відсічений кульової сегмент, який спирається на коло радіуса r = Rsin?.

Ріс.10.3. На кожен нескінченно малий елемент довжини ?l цього контуру діє сила поверхневого натягу ?F=??l, Дотична до поверхні сфери. розклавши ?F на два компонента (?F1 і ?F2), Бачимо, що геометрична сума сил ?F2 дорівнює нулю, так як ці сили на протилежних сторонах контуру спрямовані в протилежні сторони і взаємно врівноважуються. Тому рівнодіюча сил поверхневого натягу, що діють на вирізаний сегмент, спрямована перпендикулярно площині перетину всередину рідини і дорівнює сумі алгебри складових ?F1:

F = ? ?F1= ??F sin ?=???l r / R = ??l = ?r / R 2?r.

Розділивши цю силу на площу підстави сегмента ?r2, Обчислимо надлишкове (додатковий) тиск на рідину, що створюється силами поверхневого натягу і обумовлене кривизною поверхні:

?р = F / S = 2? ?r2/R ?r 2= 2?/R. (10.4)

Якщо поверхню рідини увігнута, то можна довести, що результуюча сила поверхневого натягу спрямована з рідини і дорівнює

?р = -2? / R.

Отже, тиск всередині рідини під увігнутою поверхнею менше, ніж в газі, на величину ?р.

Формули є окремим випадкомформули Лапласа, визначальною надлишковий тиск для довільної поверхні рідини двоякою кривизни:

?р= ? (1 /R1+ 1 /R2), (10.5)

де R1 и R2 - радіуси кривизни двох будь-яких взаємно-перпендикулярних нормальних перетинів поверхні рідини в даній точці. Радіус кривизни позитивний, якщо центр кривизни відповідного перетину знаходиться всередині рідини, і негативний, якщо центр кривизни знаходиться поза рідини.

Для сферичної викривленою поверхні (R1=R2=R) Вираз (10.5) переходить в записане раніше (10.4), для циліндричної (R1=R и R2= ?) - надлишковий тиск

?p=? / R.

Для плоскої поверхні (R1=R2= ?) сили поверхневого натягу надлишкового тиску не створюють.

 



Попередня   54   55   56   57   58   59   60   61   62   63   64   65   66   67   68   69   Наступна

Закони ідеального газу | Основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії ідеальних газів | Вступ | за швидкостями | Барометрична формула. РозподілБольцмана | Сили і потенційна енергія міжмолекулярної взаємодії | Рівняння Ван-дер-Ваальса | Ізотерми Ван-дер-Ваальса і їх аналіз | Внутрішня енергія реального газу | Поверхневий натяг |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати