Question

Опишите процесс передачи давления жидкостями и газами​

Answer 1

Ответ:

В отличие от твердых тел отдельные слои и мелкие частицы жид­кости и газа могут свободно перемещаться относительно друг друга по всем направлениям. Достаточно, например, слегка подуть на поверх­ность воды в стакане, чтобы вызвать движение этой воды; на реке или озере при малейшем ветерке появляется рябь.

Свободной подвижностью частиц газа и жидкости объясняется, что давление, производимое на них, передается не только в направле­нии действия силы, как в твердых телах, а по всем направлениям. Рассмотрим это явление подробнее.

peredacha-davleniya

На рисунке 86 изображен сосуд, в нем содержится газ (или жид­кость). Сосуд закрыт поршнем, который может перемещаться, Точками изображены частицы газа (жидкости), они равномерно распределены по всему объему сосуда (рис. 86, а).

Прилагая некоторую силу, заставим поршень немного войти в сосуд и сжать газ, находящийся непосредственно под ним. Тогда частицы расположатся в этом месте более плотно, чем прежде (рис. 86, б). Благодаря подвиж­ности частицы газа будут пере­мещаться по всем направлениям, вследствие чего их расположение опять станет равномерным, но более плотным, чем раньше (рис. 86, в), поэтому давление газа везде возрастет. Отсюда следует, что добавочное давление передается всем частицам газа или жидкости.

Например, если давление на газ около самого поршня увеличится на 1 Па, то во всех точках внутри газа давление станет больше прежнего настолько же. На 1 Па увеличится давление и на стенки сосуда.

Давление, производимое на жидкость или газ, передается без изменения в каждую тонну жидкости или газа. Это утверждение называют законом Паскаля.

На основе закона Паскаля легко объяснить следующие опыты.

davlenie

На рисунке 87 изображен полый шар, имеющий в различных местах узкие отверстия. К шару присоединена трубка, в которую вставлен поршень. Если набрать воды в шар и вдвинуть в трубку пор­шень, то вода польется из всех отверстий шара. В этом опыте поршень давит на поверхность воды в трубке. Частицы воды, находящиеся под поршнем, уплотняясь, передают его давление другим слоям, лежащим глубже. Таким образом, давление поршня передается по всем направлениям. В результате часть воды выталкивается из шара в виде струек, вытекающих из всех отверстий.

zakon-paskalya

Если шар заполнить дымом, то при вдвигании в трубку поршня из всех отверстий шара начнут выходить струйки дыма (рис, 88). Это подтверждает, что и газы передают производимое на них давление во все стороны одинаково.

Вопросы. 1. Как передают давление жидкости и газы? 2. Чем объяснить, что жидкости и газы передают давление во все стороны одинаково? 3. Как читается закон Паскаля? 4. Как на опыте можно показать особенность передачи давления жидкостями и газами?

Упражнения. 1. По схеме рисунка 89 объясните передачу давления твердым, сыпучим телом и жид­костью. Изобразите стрелками, как передается давление. 2. Брезентовый водопро­водный рукав, когда он не запол­нен водой, имеет вид плоской ленты. Какую форму примет рукав после заполнения его водой? Почему? 3. При изготовлении бутылок через трубку вдувают воздух, и расплавленное стекло принимает форму бутылки (рис, 90). Какое физическое явление здесь используют?

Задания

Answer 2

Передача давления жидкостями и газами - это основной принцип работы многих технических систем и устройств, таких как гидравлические системы, пневматические системы, газопроводы и многие другие. Процесс передачи давления зависит от физических свойств жидкостей и газов.

Передача давления жидкостью:

1. Закон Паскаля: Французский физик Блез Паскаль сформулировал закон, который гласит, что давление, создаваемое в жидкости, передается во всех направлениях равномерно. Это означает, что если вы оказываете давление на жидкость в одной точке, это давление передается по всей жидкости без изменения.

2. Гидравлические системы: В гидравлических системах используется жидкость, обычно масло, как средство передачи давления. Когда сила (например, сила, оказываемая на поршень) применяется к жидкости в одном месте, эта сила передается через жидкость к другому месту, вызывая движение поршня или другого механизма.

3. Уравнение континуитета: Важной концепцией в передаче давления жидкостью является уравнение континуитета, которое гласит, что объем жидкости, втекающий в одну часть системы, должен быть равен объему, вытекающему из другой части системы, при условии, что жидкость неразрывна.

Передача давления газом:

1. Закон Бойля-Мариотта: Этот закон описывает, как изменяется давление газа при изменении его объема при постоянной температуре. Увеличение объема газа при неизменной температуре приводит к уменьшению давления, а уменьшение объема - к увеличению давления.

2. Закон Гей-Люссака: Этот закон описывает, как изменяется давление газа при изменении его температуры при постоянном объеме. Увеличение температуры газа приводит к увеличению его давления, а уменьшение температуры - к уменьшению давления.

3. Закон идеального газа: Этот закон описывает поведение идеального газа и формулируется как уравнение состояния PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество молекул газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

4. Передача газов по трубопроводам: Для передачи газа по трубопроводам используют компрессоры, которые увеличивают давление газа, чтобы обеспечить его поток вдоль трубопровода. Давление газа увеличивается на станциях сжатия и уменьшается на станциях распределения для обеспечения безопасного и эффективного транспорта.

Оба этих процесса - передача давления жидкостями и газами - играют важную роль в инженерии и технологии, позволяя создавать различные системы и устройства для разных целей, включая подъем, передачу энергии, управление и многое другое.