Контрольна робота
1. Написати співвідношення між питомою вагою ? і щільністю ?. Навести формули для розрахунку ? для газів. Привести значення ? і ? для води і ? для повітря
Питома вага (вага одиниці об'єму) ? і щільність (маса одиниці об'єму) ? пов'язані залежністю:
,
де g = 9,81 м/с2 - прискорення вільного падіння.
Так як в СІ за одиницю маси прийнята маса деякого еталона, а в технічній системі МКГСС за одиницю сили (кгс) прийнятий вага цього ж еталона, то щільність в одиницях СІ (кг/м3) чисельно дорівнює питомій вазі в одиницях системи МКГСС (кгс/м3).
На підставі рівнянь Клапейрона, щільність? будь-якого газу при температурі Т і тиску р може бути розрахована за формулою:
,
де? 0 = М/22, 4 кг/м3 - щільність газу при нормальних умовах (Т = 0єС, атм. тиск); М - мольна маса газу кг/кмоль; Т - температура, К. тиск р і р0 повинні бути виражені в однакових одиницях.
Щільність суміші газів:
,
де у1, у2, ... уn - об'ємні частки компонентів газової суміші;? 1,? 2, ...,? n - відповідні щільності компонентів.
Щільність води? у в інтервалі температур від 0 до 100єС з достатньою для технічних розрахунків точністю можна вважати рівною? у = 1000 кг/м3. Питома вага:
кг/(м2? с2)
Щільність повітря? пов = 1,29 кг/м3
2. Кінематична ? і динамічна ? в'язкості рідин та газів. Вплив на них тиску і температури. Привести значення ? і ? для води і повітря
Сила внутрішнього тертя, тобто сила, що виявляється при переміщенні одного шару рідини щодо іншого, прямо пропорційна відносної швидкості переміщення і величиною поверхні зіткнення цих шарів. Вона залежить від властивостей рідини і не залежить від тиску. br/>
,
Де? - Коефіцієнт пропорційності, що залежить від властивостей рідини і називається коефіцієнтом в'язкості; d?/Dn - прирощення (похідна) швидкості, що припадає на одиницю довжини відстані між двома шарами (градієнт швидкості). p> Таким чином, з цього рівняння коефіцієнт в'язкості:
В
Беручи F = 1 см2; n = 1 см;? = 1 см/с, знаходимо, що? = k (дн? с/см2)
Абсолютною одиницею динамічної в'язкості називають в'язкість такої рідини, в якій сила 1 дн переміщує знаходяться на відстані 1 см один від одного шари рідини з поверхнею в 1 см2 кожний один щодо іншого зі швидкістю 1 см/с. Абсолютну одиницю динамічної в'язкості називають пуаз. p> Кінематичний коефіцієнт в'язкості? пов'язаний з динамічним коефіцієнтом в'язкості співвідношенням:
В
Одиницею кінематичної в'язкості є стокс (ст), рівний 1 см2/с.
В'язкість можна розглядати як функцію тертя молекул один про одного, залежного від їх будови і просторового розташування. Тому зміна температури рідини істотно впливає на величину в'язкості. В'язкість крапельних рідин сильно зменшується з підвищенням температури і тим швидше, чим вище величина в'язкості. В'язкість газів, навпаки, із зростанням температури збільшується. p> Для крапельно-рідких тіл залежність в'язкості від температури вдається висловити однією загальною формулою. Значення динамічного коефіцієнта в'язкості? при різних температурах можна визначити за довідковими таблицями і номограммам. Існує ряд емпіричних формул, застосовних до великого числа рідин. Наприклад:
,
де? - Динамічний коеффціент в'язкості рідини при атмосферному тиску і 20єС, МП;? - Щільність рідини, кг/м3; М - мольна маса кг/кмоль, А - число однойменних атомів в молекулі органічної сполуки; n - чисельне значення атомної константи, р - поправка на угрупування атомів і характер зв'язку між ними. Атомні константи n і чисельні значення поправок р приведені в довідкових таблицях. p> Для суміші нормальних (неасоційованих) рідин значення? см може бути обчислено за формулою:
lg? см = х1lg? 1 + х2lg? 2 + ... + хnlg? n,
де? 1,? 2 - динамічні коефіцієнти в'язко...
