Kinh Nghiệm Hướng dẫn Phương trình liên tục của dòng chảy được xây dụng Dựa trên Mới Nhất

Pro đang tìm kiếm từ khóa Phương trình liên tục của dòng chảy được xây dụng Dựa trên được Update vào lúc : 2022-04-04 15:16:07 . Với phương châm chia sẻ Thủ Thuật về trong nội dung bài viết một cách Chi Tiết 2022. Nếu sau khi đọc tài liệu vẫn ko hiểu thì hoàn toàn có thể lại Comments ở cuối bài để Admin lý giải và hướng dẫn lại nha.

68

I. Sự chảy dừng. Phương trình liên tục 1. Sự chảy dừng (Sự chảy ổn định) Sự chảy mà vận tốc của những thành phần chất lỏng rất khác nhau lần lượt đến một điểm nào đó trong không khí lại như nhau. Hay: Véctơ vận tốc của chất lỏng tại mỗi điểm cố định và thắt chặt không thay đổi theo thời hạn cả về phía và độ lớn.

You đang xem trước 20 trang tài liệu Vật lý – Chương 3: Chất lỏng, để xem tài liệu hoàn hảo nhất bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Chương 3: Chất lỏng §1. Sự chảy dừng. PT liên tục. PT Bernoulli. §2. Tính nhớt của chất lỏng. PT Newton. §3. Sự chảy tầng, chảy rối. Ứng dụng n/c hệ sinh vật. §4. Chuyển động phân tử và điểm lưu ý của chất lỏng. §5. Hiện tượng căng mặt phẳng chất lỏng. §6. Sự làm ướt, không làm ướt. Áp suất phụ. Hiện tượng mao dẫn. HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Vietnam National University of Agriculture 1 I. Sự chảy dừng. Phương trình liên tục 1. Sự chảy dừng (Sự chảy ổn định) Sự chảy mà vận tốc của những thành phần chất lỏng rất khác nhau lần lượt đến một điểm nào đó trong không khí lại như nhau. Hay: Véctơ vận tốc của chất lỏng tại mỗi điểm cố định và thắt chặt không thay đổi theo thời hạn cả về phía và độ lớn. AvA §1. Sự chảy dừng. PT liên tục. PT Bernoulli 2 Đường dòng: Là những đường mà tiếp tuyến ở mỗi điểm của nó trùng với phương của véctơ vận tốc chất lỏng, chiều là chiều hoạt động và sinh hoạt giải trí của chất lỏng. A B Av Bv §1. Sự chảy dừng. PT liên tục. PT Bernoulli 3 Đặc điểm: Các đường dòng không bao giờ cắt nhau Ống dòng: Tập hợp những đường dòng tựa trên một chu vi tưởng tượng trong chất lỏng tạo thành một ống dòng. §1. Sự chảy dừng. PT liên tục. PT Bernoulli 4 Đặc điểm: Các thành phần chất lỏng ở trong ống dòng không thể đi thoát khỏi ống dòng và ngược lại. 2. Phương trình liên tục S v .v t §1. Sự chảy dừng. PT liên tục. PT Bernoulli 5 Lưu lượng chất lỏng (Q.) Lưu lượng chất lỏng qua một tiết diện là phần thể tích chất lỏng chảy qua tiết diện đó trong một cty thời hạn. (1). V Q. S v t     Biểu thức: Phương trình liên tục §1. Sự chảy dừng. PT liên tục. PT Bernoulli 6 1 2 1v t 2v t 2v1v 1S 2S 1 2,SSXét lưu lượng chất lỏng chảy qua những tiết diện rất khác nhau của cùng một ống dòng. 1 1v , S+ Tại vị trí 1 : Chất lỏng có vận tốc 2 2v , S+ Tại vị trí 2 : Chất lỏng có vận tốc Giả sử chất lỏng chảy ở trạng thái dừng (Đường dòng và ống dòng không thay đổi theo thời hạn, những đường dòng không cắt nhau, phần chất lỏng trong ống không chảy qua thành ống) và khối chất lỏng không chịu nén(thể tích không đổi), ống dòng liên tục (không còn chỗ rỗng hoặc tích tụ chất lỏng). 1 2Q Q. §1. Sự chảy dừng. PT liên tục. PT Bernoulli 7 Với giả sử trên → nên lưu lượng chất lỏng chảy qua tiết diện S1 và S2 là như nhau: Nhận xét Hay: Vì chọn bất kỳ nên tổng quát: Phát biểu: Lưu lượng chất lỏng chảy qua một tiết diện bất kỳ trong cùng một ống dòng là đại lượng không đổi. 1 1 2 2S v S v 1 2,SS (2).S v const §1. Sự chảy dừng. PT liên tục. PT Bernoulli 8 1 2 1v t 2v t 2v1v 1S 2S §1. Sự chảy dừng. PT liên tục. PT Bernoulli 9 II. Phương trình Bernoulli. Hệ quả và ứng dụng 1. Phương trình Bernoulli Daniel Bernoulli (1700 – 1782) Chất lỏng lý tưởng Là chất lỏng hoàn toàn có thể tích không đổi và hoàn toàn có thể chảy mà không chịu lực cản nào. (Không chịu nén và không còn ma sát nội). §1. Sự chảy dừng. PT liên tục. PT Bernoulli 10 Bài toán §1. Sự chảy dừng. PT liên tục. PT Bernoulli 11 Xuất phát từ phương trình: 2 1W W W ngA    Tính: W W Wd t  Tính: ngoai lucA →Phương trình Bernoulli 1P 2P 1h 2h 1S 2S 2S 1S 1l 2l 1v 2v ( ) Xét khối chất lỏng lý tưởng được số lượng giới hạn bởi ống dòng hẹp và 2 tiết diện bất kỳ S1S2 chảy ở trạng thái dừng trong trọng trường. Tại vị trí 1: S1, v1, P1, h1 Tại vị trí 2: S2, v2 , P2, h2. §1. Sự chảy dừng. PT liên tục. PT Bernoulli 12 1P 2P 1h 2h 1S 2S  2S 1S  1l 2l 1v 2v ( ) Giả sử sau khoảng chừng thời hạn ∆t khối chất lỏng S1S2 chảy xuống thành khối chất lỏng S1’S2’. Phần chất lỏng S1’S2 coi như không đổi. → Có thể xem quy trình di tán này tương tự như khối chất lỏng qua S1 một đoạn S1S1’, qua S2 một đoạn S2S2’. §1. Sự chảy dừng. PT liên tục. PT Bernoulli 13 1P 2P 1h 2h 1S 2S  2S 1S  1l 2l 1v 2v ( ) Thể tích chất lỏng chảy qua S1 ∆V1 = S1.v1.∆t = S1.∆l1 (3) Thể tích chất lỏng chảy qua S2 ∆V2 = S2.v2.∆t = S2.∆l2 (4) Do ∆V1 = ∆V2 = ∆V → S1.∆l1 = S2.∆l2 (*) Tính cơ năng của khối chất lỏng Khối lượng của khối chất lỏng là: m = ∆V.ρ (Với ρ là khối lượng riêng của chất lỏng). Cơ năng của phần chất lỏng ∆V là: 2 dW W W 2 t v V V gh       §1. Sự chảy dừng. PT liên tục. PT Bernoulli 14 Nhận xét Sự thay đổi cơ năng của khối chất lỏng S1S2 trong mức chừng thời hạn ∆t bằng sự thay đổi cơ năng của khối ∆V ở vị trí 1 và vị trí 2. 2 2 2 1 2 1 (5)( ) ( ) 2 2 Vv Vv W Vgh Vgh              Vì chất lỏng lý tưởng nên độ biến thiên nguồn tích điện bằng công của ngoại lực thực thi được trong quy trình chuyển dời: ∆W = Ang (6) §1. Sự chảy dừng. PT liên tục. PT Bernoulli 15 Áp suất P1 và P2 gây ra trên S1 và S2 những áp lực đè nén là: F1 và F2 làm cho chất lỏng hoạt động và sinh hoạt giải trí. 1P 2P 1h 2h 1S 2S  2S 1S  1l 2l 1v 2v ( ) +Áp lực F1=P1S1 đẩy khối chất lỏng ∆V chảy vào S1 +Áp lực F2=P2S2 ngăn khối chất lỏng ∆V chảy ra S2 → Công mà áp lực đè nén F1 thực thi là: A1= P1S1∆l1 > 0 Công mà áp lực đè nén F2 thực thi là: A2= P2S2∆l2 0; fh < 0 VTCB: Là vị trí mà lực hút bằng lực đẩy lúc không còn hoạt động và sinh hoạt giải trí nhiệt do vậy mà lực tổng hợp bằng 0 ứng với vị trí r = r0 §4. Chuyển động phân tử và đ2 của chất lỏng 34 o r0 r f fđ fh Khi r ro : Lực đẩy và lực hút đều giảm so với VTCB nhưng do lực đẩy tụt giảm khá nhanh hơn nên lực phân tử là lực hút. Xung quanh r = ro : Đồ thị có dạng đoạn thẳng nên độ lớn lực phân tử tỷ suất với độ biến dạng ở tại mức độ phân tử. §4. Chuyển động phân tử và đ2 của chất lỏng 35 2. Thế năng tương tác phân tử o r0 r Wt Wtmin Thế năng của phân tử đó đó là thế năng do tương tác Một trong những phân tử. Thế năng tương tác phân tử và lực phân tử liên hệ qua biểu thức: dr dW f t §4. Chuyển động phân tử và đ2 của chất lỏng 36 Khi r = ro : Wt đạt cực tiểu và đường cong thế năng có dạng hố thế. Khi r0 < r < ∞ : f < 0 thì thế năng càng giảm khi r giảm. Khi 0 0 thì thế năng càng tăng khi r giảm. o r0 r Wt Wtmin o r0 r f fđ fh §4. Chuyển động phân tử và đ2 của chất lỏng 37 Các trạng thái của vật chất min(W )đ tWTrạng thái rắn: Phân tử không thể vượt khỏi hố thế nên chỉ có thể xấp xỉ xung quanh VTCB và gọi là trạng thái rắn của vật chất. Trạng thái khí: Phân tử thuận tiện và đơn thuần và giản dị vượt khỏi hố thế và hoàn toàn có thể dời chỗ thuận tiện và đơn thuần và giản dị nên hình thành trạng thái khí. min(W )đ tW min(W )tđ WTrạng thái lỏng: Phân tử nào có động năng to nhiều hơn thế năng cực tiểu thì vượt qua hố thế còn nhỏ hơn thế năng cực tiểu thì xấp xỉ xq VTCB → Hình thành trạng thái lỏng. §4. Chuyển động phân tử và đ2 của chất lỏng 38 Trạng thái rắn Trạng thái lỏng Trạng thái khí §4. Chuyển động phân tử và đ2 của chất lỏng 39 Trạng thái Plasma Plasma là trạng thái thứ tư của vật chất trong số đó những chất bị ion hóa mạnh. Plasma không phổ cập trên Trái Đất tuy nhiên trên 99% vật chất thấy được trong vũ trụ tồn tại dưới dạng plasma, §4. Chuyển động phân tử và đ2 của chất lỏng 40 Đèn Plasma Điện áp rất cao ở tâm của quả cầu gây ra một điện trường đủ mạnh để ion hóa những nguyên tử khí trơ. Các ion khí trơ này di tán thành dòng ra vỏ quả cầu do chênh lệch điện thế, tạo thành dòng plasma nguội và phát sáng. §4. Chuyển động phân tử và đ2 của chất lỏng 41 III. Đặc điểm của chất lỏng §4. Chuyển động phân tử và đ2 của chất lỏng Chất lỏng đẳng hướng, cấu trúc vô định hình. Tùy theo nhiệt độ và áp suất mà chất lỏng có t/c giống chất khí hay chất rắn. Ở Đk thông thường, chất lỏng giống chất rắn là không chịu nén nên hoàn toàn có thể tích hầu như không đổi và có tỷ suất lớn nhưng giống chất khí là hoàn toàn có thể thay đổi hình dạng theo bình chứa, hoàn toàn có thể chảy. 42 I. Áp suất phân tử A B Với chất lỏng, lực hút phân tử chiếm ưu thế. Nhưng những phân tử chỉ tương tác trong phạm vi bán kính r (r =10-9 m gọi là bán kính tác dụng) . Xét phân tử B nằm sâu trong chất lỏng: Tổng hợp lực tác dụng lên B = 0 Xét phân tử A nằm gần lớp mặt phẳng: Lực tổng hợp tác dụng lên phân tử khuynh hướng về phía trong tâm chất lỏng. §5. Hiện tượng căng mặt phẳng chất lỏng 43 → Lực tổng hợp tác dụng lên phân tử A khuynh hướng về phía trong tâm chất lỏng tạo ra áp suất gọi là áp suất phân tử ở chất lỏng. Tính áp suất phân tử một cách gần đúng riêng với H2O là: p. = 17000 atm. Nhận xét: Áp suất phân tử có trị số rất rộng. Đây là áp suất tự nén của chất lỏng Nếu chất lỏng không chịu tác dụng của ngoại lực thì ở trạng thái cân đối, lực nén những phân tử có phương vuông góc với mặt phẳng chất lỏng. §5. Hiện tượng căng mặt phẳng chất lỏng A B 44 II. Năng lượng mặt phẳng Các phân tử ở gần mặt phẳng chất lỏng có thế năng tương tác to nhiều hơn thế năng tương tác của những phân tử trong tâm chất lỏng. Khái niệm: Tổng độ chênh lệch thế năng tương tác của những phân tử mặt phẳng so với những phân tử trong tâm chất lỏng gọi là nguồn tích điện mặt phẳng E. Biểu thức: (W W ) (*)tA tB Bemat chat long E   §5. Hiện tượng căng mặt phẳng chất lỏng 45 Nhận xét Từ (*) ta thấy: Năng lượng mặt phẳng tùy từng tổng độ chênh lệch thế năng tương tác. Hay E tùy từng số phân tử chất lỏng gần mặt phẳng (Phụ thuộc vào diện tích s quy hoạnh mặt phẳng chất lỏng). Với S là diện tích s quy hoạnh mặt phẳng chất lỏng α là thông số sức căng mặt phẳng. Đơn vị: J/mét vuông hay N/m. .E S §5. Hiện tượng căng mặt phẳng chất lỏng 46 Bảng xác lập thông số sức căng mặt phẳng chất lỏng của một số trong những chất ở 20oC. Chất Nước Ete Etylic Benzen Thủy ngân Rượu σ (N/m) 0.073 0.017 0.029 0.480 0.022 α tùy từng nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng thì thông số sức căng mặt phẳng giảm. §5. Hiện tượng căng mặt phẳng chất lỏng 47 Trạng thái căng mặt phẳng chất lỏng Năng lượng mặt phẳng có dạng thế năng mà thế năng có Xu thế giảm đến nhỏ nhất → xu thế giảm nguồn tích điện mặt phẳng đến cực tiểu, do E ~ S nên diện tích s quy hoạnh mặt phẳng có Xu thế giảm đến nhỏ nhất. Đây gọi là hiện tượng kỳ lạ co mặt phẳng chất lỏng. Như vậy, một khối chất lỏng tự nhiên luôn có Xu thế co lại sao cho diện tích s quy hoạnh mặt phẳng là nhỏ nhất (Dạng hình cầu vì trong toàn bộ những hình có cùng thể tích thì hình cầu là hình có diện tích s quy hoạnh mặt phẳng nhỏ nhất. §5. Hiện tượng căng mặt phẳng chất lỏng 48 Nhà du hành Leroy Chiao, một sĩ quan trên trạm vũ trụ quốc tế (phi đoàn 10) đang quan sát một giọt nước hình cầu lơ lửng giữa anh và chiếc máy quay phim, ở trên trạm. Trong giọt nước hiện lên ảnh của Chiao. (Ảnh: NASA) Giọt dầu hình cầu lơ lửng trong cồn §5. Hiện tượng căng mặt phẳng chất lỏng 49 Dầu Rượu Trạng thái căng mặt phẳng chất lỏng Xét lớp chất lỏng được số lượng giới hạn bởi 1 khung bằng sắt kẽm kim loại. Do xu vị trí hướng của lớp chất lỏng là luôn co lại sao cho diện tích s quy hoạnh mặt phẳng là nhỏ nhất → sinh ra lực F1 tác dụng vào khung sắt kẽm kim loại. Theo Định luật 3 Newton, những phân tử khung sắt kẽm kim loại cũng tiếp tục tác dụng lực F2 vào những phân tử chất lỏng. Lực F2 này còn có tác dụng kéo căng mặt phẳng chất lỏng và làm cho mặt phẳng chất lỏng ở trạng thái căng. F2 gọi là lực căng mặt phẳng chất lỏng §5. Hiện tượng căng mặt phẳng chất lỏng 50 Lực căng mặt phẳng chất lỏng Định nghĩa: Lực căng mặt phẳng chất lỏng hướng theo tiếp tuyến với mặt phẳng chất lỏng, vuông góc với chu vi số lượng giới hạn mặt phẳng và làm căng mặt phẳng chất lỏng. Độ lớn: F = σ.l Với l là chiều dài chu vi số lượng giới hạn mặt phẳng chất lỏng §5. Hiện tượng căng mặt phẳng chất lỏng 51 §5. Hiện tượng căng mặt phẳng chất lỏng 52 Ứng dụng Do hiện tượng kỳ lạ căng mặt phẳng của chất lỏng nên nước mưa không thể chảy qua những lỗ nhỏ Một trong những sợi vải căn trên ô dù hoặc trên mui ôtô tải, Hòa tan xà phòng vào nước sẽ làm giảm đáng kể lực căng mặt phẳng của nước, nên nước xà phòng dể thấm vào những sợi vải khi giặt để làm sạch những sợi vải. §5. Hiện tượng căng mặt phẳng chất lỏng 53 I. Sự làm ướt – không làm ướt Thí nghiệm 1F 2F AF A AF A Xét phân tử chất lỏng A ở gần mặt thoáng và gần thành bình 1F Lực hút của những phân tử chất lỏng khác tác dụng lên A và khuynh hướng về phía trong tâm chất lỏng 2F Lực hút của những phân tử thành bình tác dụng lên A và hướng vuông góc thành bình §6. Sự làm ướt, không làm ướt. Áp suất phụ. Hiện tượng mao dẫn 54 1F 2F AF A AF A 1F 2F AF A AF A Lực tổng hợp: 1 2AF F F  Để những phân tử chất lỏng trên mặt phẳng ở trạng thái cân đối thì lực tổng hợp tác dụng lên mặt phẳng phải vuông góc với mặt phẳng. Tùy thuộc vào quan hệ giữa F1 và F2 mà lực tổng hợp FA hoặc là khuynh hướng về phía chất lỏng hoặc là khuynh hướng về phía thành bình. §6. Sự làm ướt, không làm ướt. Áp suất phụ. Hiện tượng mao dẫn 55 AF A AF A → Bề mặt chất lỏng gần thành bình bị cong. Cụ thể: Bề mặt chất lỏng gần thành bình bị cong lồi nếu FA khuynh hướng về phía trong tâm chất lỏng và cong lõm nếu FA khuynh hướng về phía thành bình. §6. Sự làm ướt, không làm ướt. Áp suất phụ. Hiện tượng mao dẫn 56 Góc làm ướt θ Là đại lượng đặc trưng cho mức độ cong của mặt phẳng chất lỏng gần thành Tỉnh bình Định nghĩa Góc làm ướt là góc hợp bởi phương tiếp tuyến với mặt phẳng chất lỏng gần thành bình và phần thành bình mà chất lỏng tiếp xúc θ θ §6. Sự làm ướt, không làm ướt. Áp suất phụ. Hiện tượng mao dẫn 57 Nhận xét θ 90o: Chất lỏng không làm ướt vật tiếp xúc. Ví dụ: Thủy ngân trong bình thủy tinh, nước trên lá khoai, nước trên nến 58 θ = 180o: Chất lỏng không làm ướt hoàn toàn vật tiếp xúc. §6. Sự làm ướt, không làm ướt. Áp suất phụ. Hiện tượng mao dẫn θ = 0o: Chất lỏng làm ướt hoàn toàn vật tiếp xúc. Khi đó có lớp chất lỏng dính khắp mặt phẳng vật do những phân tử vật tiếp xúc hút những phân tử chất lỏng θ = 90o ??? 59 II. Áp suất phụ Do mặt phẳng chất lỏng gần thành bình luôn bị cong mà

Reply
2
0
Chia sẻ

Review Phương trình liên tục của dòng chảy được xây dụng Dựa trên ?

You vừa Read tài liệu Với Một số hướng dẫn một cách rõ ràng hơn về Video Phương trình liên tục của dòng chảy được xây dụng Dựa trên tiên tiến và phát triển nhất

Share Link Tải Phương trình liên tục của dòng chảy được xây dụng Dựa trên miễn phí

Pro đang tìm một số trong những Share Link Down Phương trình liên tục của dòng chảy được xây dụng Dựa trên Free.

Hỏi đáp vướng mắc về Phương trình liên tục của dòng chảy được xây dụng Dựa trên

Nếu sau khi đọc nội dung bài viết Phương trình liên tục của dòng chảy được xây dụng Dựa trên vẫn chưa hiểu thì hoàn toàn có thể lại Comment ở cuối bài để Mình lý giải và hướng dẫn lại nha
#Phương #trình #liên #tục #của #dòng #chảy #được #xây #dụng #Dựa #trên