Вес за метр трубы: Вес прямоугольной профильной трубы – Трубный калькулятор
alexxlab | 06.03.2023 | 0 | Разное
Сообщающиеся сосуды — законы, принципы, формулы
Покажем, как применять знание физики в жизни
Начать учиться
Шлюзы для кораблей, измерители уровня жидкости в резервуаре и даже кровеносная система позвоночных — все это примеры сообщающихся сосудов. Разбираемся, как они устроены и зачем нужны.
Жидкое агрегатное состояние
Давайте для начало разберемся, как ведет себя жидкость в различных сосудах.
В мире есть три агрегатных состояния: твердое, жидкое и газообразное.
Их характеристики — в таблице:
Агрегатные состояния | Свойства | Расположение молекул | Расстояние между молекулами | Движение молекулы |
|---|---|---|---|---|
Твердое | сохраняет форму и объем | в кристаллической решетке | соотносится с размером молекул | колеблется около своего положения равновесия в кристаллической решетке |
Жидкое | сохраняет объем и текучесть | хаотично | близко друг к другу | малоподвижны, при нагревании скорость движения молекул увеличивается |
Газы | занимают весь предоставленный объем | хаотично | больше размеров молекул | хаотичное и непрерывное |
В этом состоянии сохраняется объем, но не сохраняется форма.
Например, если перелить молоко из кувшина в стакан — молоко, имевшее форму кувшина, примет форму стакана. Кстати, в корове у молока тоже была другая форма.
Расстояние между молекулами в жидком состоянии чуть больше, чем в твердом, но все равно невелико. При этом частицы не собраны в кристаллическую решетку, а расположены хаотично. Молекулы почти не двигаются, но при нагревании жидкости делают это более охотно.
Вспомните, что происходит, если залить чайный пакетик холодной водой — он почти не заваривается. А вот если налить кипяточку — чай точно будет готов.
Агрегатных состояния точно три? На самом деле, есть еще четвертое — плазма. Звучит, как что-то из научной фантастики, но это просто ионизированный газ — газ, в котором помимо нейтральных частиц, есть еще и заряженные. |
Ионизаторы воздуха как раз строятся на принципе перехода из газообразного вещества в плазму.Практикующий детский психолог Екатерина Мурашова
Бесплатный курс для современных мам и пап от Екатерины Мурашовой. Запишитесь и участвуйте в розыгрыше 8 уроков
Сообщающиеся сосуды
Поскольку жидкость принимает форму сосуда, в который ее поместили, имеет место быть такое явление, как сообщающиеся сосуды.
- Сообщающиеся сосуды — это сосуды, соединенные между собой ниже уровня жидкости (в каждом сосуде). Так жидкость может перемещаться из одного сосуда в другой.
Какую бы форму не имели такие сосуды, на поверхности однородных жидкостей в состоянии покоя на одном уровне действует одинаковое давление.
Если в колена сообщающихся сосудов налить жидкости, плотности которых будут различны, то меньший объём более плотной жидкости в одном колене уравновесит больший объём менее плотной жидкости в другом колене сосуда.
Другими словами, высота столба жидкости с меньшей плотностью больше, чем высота столба жидкости с большей плотностью. Давайте рассчитаем, во сколько высота столба жидкости с меньшей плотностью больше высоты столба жидкости с большей плотностью, если эти две несмешивающиеся жидкости находятся в сообщающихся сосудах.
p = ρgh, p1 = p2, ρ1 gh1= ρ2 gh2,
Отсюда:
Курсы подготовки к ОГЭ по физике помогут снять стресс перед экзаменом и получить высокий балл.
Применение сообщающихся сосудов
На принципе сообщающихся сосудов основано устройство очень простого прибора для определения плотности жидкости — ареометра. Этот прибор состоит из двух сообщающихся сосудов: двух вертикальных стеклянных трубок, соединенных между собой третьей изогнутой трубкой.
Одна из вертикальных трубок заполняется жидкостью, плотность которой нужно определить, а другая — жидкостью известной плотности (например, водой, плотность которой равна 1000 кг/м3).
Жидкости должны заполнить трубки настолько, чтобы их уровень в изогнутой трубке посередине был на отметке прибора 0. Высоты жидкостей в трубках над этой отметкой измеряют и находят плотность исследуемой жидкости, зная, что высоты обратно пропорциональны плотностям (об этом мы говорили выше).
Также на законе сообщающихся сосудах основаны устройства, которые определяют уровень жидкости в закрытых сосудах: резервуарах, паровых котлах.
Чтобы судно могло переплыть из одной водного бассейна в другой, если уровни воды в них разные, необходимо использовать шлюз. Устройство шлюза также основано на принципе сообщающихся сосудов. В первых воротах шлюза открывается клапан, камера соединяется с водоёмом, они становятся сообщающимися сосудами, уровни воды в них выравниваются. После этого ворота открываются, и судно проходит в первую камеру. Открывается следующий клапан, после выравнивания уровней воды открываются ворота, и так повторяется столько раз, сколько камер имеет шлюз.
Давление столба жидкости
Выведем формулу давления столба жидкости через основную формулу давления.
Давление p = F/S p — давление [Па] F — сила [Н] S — площадь [м2] |
В случае давления жидкости на дно сосуда мы можем заменить силу в формуле на силу тяжести.
Также мы можем представить массу жидкости как произведение плотности на объем:
Из геометрии мы знаем, что объем тела вращения (например, цилиндра) — это произведение площади основания на высоту: V = Sh.
Следовательно, высота будет равна h = V/S. Подставляем в формулу высоту вместо отношения объема к площади.
В сообщающихся сосудах давление жидкости на одном уровне (на одной и той же высоте) будет одинаковым.
А можно сделать так, чтобы давление было разным? С помощью перегородки можно сделать так, чтобы уровень жидкости, а следовательно, и давления в сообщающихся сосудах отличались. Перегородка, установленная между сосудами перекроет сообщение. Далее доливая жидкость в один из сосудов мы создаем дополнительное давление. Если затем убрать перегородку, то жидкость начнет перетекать в тот сосуд, где её уровень ниже — до тех пор, пока высота жидкости в обоих сосудах не станет одинаковой. Этот принцип используют в водонапорной башне. |
Чтобы создать высокое давление, башню наполняют водой. Затем открывают трубы на нижнем этаже, и вода устремляется в дома в наши краны и батареи.Задачка
Какой площади необходимо сделать малый поршень в гидравлическом прессе, для того, чтобы выигрыш в силе получился равным 2? Площадь большого поршня равна 10 см2.
Решение:
Гидравлический пресс — это два цилиндрических сообщающихся сосуда. Площадь большого поршня, с приложенной силой F1, равна 10 см2.
Площадь малого поршня обозначим Sмал, к нему приложена сила F2.
Давления в сообщающихся сосудах на одинаковой высоте равны: p1 = p2
Подставим формулу давления:
F1 / Sбол = F2 / Sмал.
Выразим Sмал, получим:
Sмал = (F
Так как по условию выигрыш в силе F2 / F1 равен 2, то:
Sмал = 2 · Sбол = 2 · 10 = 20 см2
Ответ: малый поршень необходимо сделать с площадью равной 20 см2
Карина Хачатурян
К предыдущей статье
Вес тела
К следующей статье
Давление твердых тел
Получите индивидуальный план обучения физике на бесплатном вводном уроке
На вводном уроке с методистом
Выявим пробелы в знаниях и дадим советы по обучению
Расскажем, как проходят занятия
Подберём курс
Трубы из ковкого чугуна | Трубы из легированной стали A519 4130, A519 4140 Stockist
Размеры и вес Т-образных труб из ВЧШГ
| DN (мм) | DE (мм) | ТОЛЩИНА СТЕНКИ 900WECK 900WECK 900WECK 900WECK (080011) (kg) | STRAIGHT PIPE WEIGHT(kg/m) | TOTAL WEIGHT(mm) 6000mm LONG | ||||||||||||||||
| K8 | K9 | K10 | K8 | K9 | K10 | K8 | K9 | K10 | ||||||||||||
| 80 | 98 | 6. 0 | 6.0 | 6.0 | 3.4 | 12.2 | 12.2 | 12 | 77 | 77 | 77 | |||||||||
| 100 | 118 | 6.0 | 6.1 | 6.1 | 4.3 | 14.9 | 15.1 | 15.1 | 93.7 | 95 | 95 | |||||||||
| 125 | 144 | 6.0 | 6.0 | 6.3 | 5.7 | 18.3 | 18.3 | 19 | 119 | 119 | 121 | |||||||||
| 150 | 170 | 6.0 | 6.3 | 6.3 | 7.1 | 21,8 | 22,8 | 22,8 | 138 | 144 | 144 | |||||||||
| 200 | 222 | 6.0 | 6.4 9008 | 222 | 6.0 | 6.4 9008 | 222 | 6,0 | 6,4 | 222 | 6,0 | 6,4 | 222 | .0008 | 28.7 | 30. 6 | 30.6 | 183 | 194 | 194 |
| 250 | 274 | 6.0 | 6.8 | 7.5 | 14.2 | 35.6 | 40.2 | 44.3 | 228 | 255 | 280 | |||||||||
| 300 | 326 | 6.4 | 7.2 | 8.0 | 18.9 | 45.3 | 50.8 | 56.3 | 290 | 323 | 357 | |||||||||
| 350 | 378 | 6.8 | 7.7 | 8.5 | 23.7 | 55.9 | 63.2 | 69.6 | 359 | 403 | 441 | |||||||||
| 400 | 429 | 7.2 | 8.1 | 9.0 | 29.5 | 67.3 | 75.7 | 83.7 | 433 | 482 | 532 | |||||||||
| 450 | 480 | 7.6 | 8.6 | 9.5 | 38. 3 | 80 | 89 | 99 | 515 | 577 | 632 | |||||||||
| 500 | 532 | 8.0 | 9.0 | 10.0 | 42.8 | 92.8 | 104.3 | 115.6 | 600 | 69 | 736 | |||||||||
| 600 | 635 | 8.8 | 9.9 | 11.0 | 59.3 | 122 | 137.3 | 152 | 791 | 882 | 971 | |||||||||
| 700 | 738 | 9.6 | 10.8 | 12.0 | 79.1 | 155 | 173.9 | 193 | 1009 | 1123 | 1237 | |||||||||
| 800 | 842 | 10.4 | 11.7 | 13.0 | 102.3 | 192 | 215.2 | 239 | 1255 | 1394 | 1537 | |||||||||
| 900 | 945 | 11. | ||||||||||||||||||