Question

Даю 30 баллов помогите!!!! По трубе круглой формы диаметром 8 см в течение 1 часа течет вода. Вычислите массу воды, протекшую через трубу за это время, если скорость течения 0,3 м/с. Плотность воды принять равной 1000 кг/м3, а число равным 3. Ответ дать в СИ без единицы измерения.

Answer 1

Ответ:

Дано:

d = 300 мм = 0,3 м

Q = 0,136 м³/с

t = 10°C

_______________

Re - ?

Число Рейнольдса Re характеризует смену режимов течения от ламинарного к турбулентному.

Re < 1000 - ламинарный режим

1000<Re<2000 - переходный режим

Re>2000 - турбулентный режим

Формула расчете Re:

Re = ρ·v·d / η .

где:

ρ - плотность воды;

v - скорость потока;

d - диаметр трубы;

η - коэффициент динамической вязкости. При температуре 10°С η = 1,307·10⁻³ Па·с

Скорость движения воды:

v = Q/S = 4·Q / (π·d²) = 4·0,136 / (3,14·0,3²) ≈ 1,92 м/с

Имеем:

Re = ρ·v·d / η = 1000·1,92·0,3 / 1,307·10⁻³ ≈ 440 000

440 000 > 2000

Режим - турбулентный.

Answer 2

Чтобы вычислить массу воды, протекшую через трубу за указанное время, мы можем использовать формулу для расхода жидкости через трубу:

$Q = A \cdot v$

где:

• $Q$ - расход жидкости (масса воды), кг
• $A$ - площадь поперечного сечения трубы, м²
• $v$ - скорость течения жидкости, м/с

Диаметр трубы равен 8 см, что в метрах составляет $0.08 \, \text{м}$. Радиус трубы ($r$) можно найти как половину диаметра:

$r = \frac{d}{2} = \frac{0.08 \, \text{м}}{2} = 0.04 \, \text{м}$

Площадь поперечного сечения круглой трубы:

$A = \pi \cdot r^2 = \pi \cdot (0.04 \, \text{м})^2 \approx 0.0050265 \, \text{м}^2$

Теперь мы можем использовать данную площадь и заданные значения для скорости и плотности, чтобы найти расход жидкости (массу воды):

$Q = A \cdot v = 0.0050265 \, \text{м}^2 \cdot 0.3 \, \text{м/с} \approx 0.00150795 \, \text{м}^3/\text{с}$

Затем, чтобы перейти к массе, умножим объем на плотность воды:

$m = Q \cdot \rho = 0.00150795 \, \text{м}^3/\text{с} \cdot 1000 \, \text{кг/м}^3 = 1.50795 \, \text{кг}$

Наконец, учитывая заданное значение числа равного 3, умножим массу на это число:

$m_{\text{total}} = m \cdot \text{число} = 1.50795 \, \text{кг} \cdot 3 = 4.52385 \, \text{кг}$

Ответ: масса воды, протекшей через трубу за 1 час, составляет 4.52385 кг.