Контрольные вопросы

1. В чем состоит различие между капельными и упругими жидкостями?

2. Как изменяется плотность, вязкость, теплоёмкость капельных и упругих жидкостей с изменением температуры и давления?

3. Что называется относительной плотностью? Как определить плотность вещества, если известна его относительная плотность?

4. Как определить плотность газа при различных температурах и давлениях?

5. Размерности плотности, теплоёмкости, вязкости и других используемых в работе величин.

Домашнее задание 5.

Задача 1 - Определить плотность смеси газов метан-этан при температуре (столбец 2) и давлении (столбец 3), если объем метана 300 см³, а объём этана 10000 мм³.

Задача 2 – Определить молекулярную массу смеси в условиях задач 2 и 4.

Задание в портфолио

Выписать по справочным данным и перевести в систему «СИ».

1. Зависимость плотности от температуры.

2. Зависимость теплоёмкости от температуры

3. Зависимость парциального давления компонентов от температуры

Зависимости можно представить в табличном виде и в виде графика.

Таблица 7

Номер по журналу	вещество
1,2,3,4,5	метан, этан
6,7,8,9,10	пропан, бутан
11,12,13,14,15	пентан, гептан
16,17,18,19,20	гексан, октан
21,22,23,24,25	бензол, толуол
26,27,28,29,30	водород, сероводород

Содержание урока 6

Дидактические единицы: гидростатическое давление, давление жидкости на дно сосуда, давление абсолютное и избыточное, понятие о вакууме.

1. Гидростатическое давление.

Жидкость оказывает давление на поверхность погруженного в неё тела, а также на дно и стенки сосуда, в который она заключена.

Давление жидкости на единицу поверхности называется гидростатическим давлением или просто давлением. Гидростатическое давление р представляет собой отношение:

, (1.26)[6]

где р – гидростатическое давление, Па;

Р – сила давления жидкости на поверхность F.

F – поверхность, м².

2. Давление жидкости на дно сосуда.

Рассмотрим сосуд с жидкостью. Выделим на глубине Н площадку площадью F. Рассмотрим силы действующие на жидкостной цилиндр над этой площадкой. Для этого отбросим жидкость вокруг этого цилиндра и заполним её действующими силами, так чтобы цилиндр остался в равновесии.

рисунок 8.

Если жидкость налита в сосуд, то сила давления, действующая на его дно, равна весу жидкости в сосуде.

, (1.27)[6]

где F – площадь сосуда, м²;

Н – высота столба жидкости, м;

g – ускорение свободного падения (ускорение силы тяжести)

плотность жидкости, кг/м³.

Следовательно, сила давления на дно не зависит от формы и объёма сосуда, и для данной жидкости определяется только величиной площади дна и высотой столба жидкости в сосуде.

Давление жидкости в любой точке сосуда равно сумме давлений на её свободную поверхность плюс давление столба жидкости высотой Н на площадку 1м².

Согласно уравнению (1.27), давление на дно сосуда составит:

(1.28)[6]

где р – гидростатическое давление, Па;

F – площадь сосуда, м²;

Н – высота столба жидкости, м;

g – ускорение свободного падения (ускорение силы тяжести)

плотность жидкости, кг/м³.

Из выражения (1.28) следует, что давление жидкости на дно сосуда равно весу столба жидкости высотой Н с площадью основания, равной единице (F=1).

Давление р_о оказывает на свободную поверхность жидкости одинаково передаётся на все её точки.

В таком случае, если давление над жидкостью равно р₀, гидростатическое давление определяется по уравнению:

(1.29)[6]

где р – гидростатическое давление, Па;

р_о – давление над жидкостью, Па;

Н – высота столба жидкости, м;

g – ускорение свободного падения (ускорение силы тяжести)

плотность жидкости, кг/м3.

Это уравнение называют основным уравнением гидростатики. Оно позволяет вычислить давление в любой точке жидкости в зависимости от давления р_о на свободной поверхности жидкости, глубины погружения Н и плотности жидкости . Из этого уравнения следует, что в объёме покоящейся жидкости все частицы, расположенные в одной горизонтальной плоскости, находятся под одним гидростатическим давлением.

Если давление на поверхности жидкости увеличиться на величину , то на такую же величину увеличиться давление в любой точке внутри жидкости. Это свойство жидкости отражает сущность закона Паскаля: внешнее давление , приложенное в любой точке покоящейся жидкости, передаётся без изменения во все точки жидкости. [6]

Давление на вертикальные и наклонные стенки сосуда не является постоянным по всей высоте стенки. Поэтому гидростатическое давление в каждой точке стенки рассматривают как предел отношения силы давления к элементарной площадке (на которую она действует) при , стремящейся к нулю:

(1.30)[6]

Давление, направленное по нормали к площадке, на которую оно действует. Иначе силу давления можно было бы разложить на составляющие, одна из которой вызывала бы перемещение жидкости, что невозможно, так как жидкость находится в покое. Кроме того, давление в жидкости одинаково по всем направлениям, потому что через данную точку может проходить бесконечное число элементарных площадок, к которым применимы приведённые выше положения . [6]

Обратите внимание на то, что:

1) гидростатическое давление внутри жидкости распространяется во все стороны с одинаковой силой;

2) гидростатическое давление всегда действует по нормали к поверхности, воспринимающей это давление.