F2 F1 p2A p1A
mg ρ ( y2 y1)Ag
p2 p1 ρg( y2 y1)
p p ρgh 0
Ciśnienie p w tym wzorze to tzw.
ciśnienie pełne (lub bezwzględne),
a składają się nań dwa składniki:
ciśnienie atmosferyczne p0 (nacisk
powietrza na ciecz) oraz ciśnienie
słupa cieczy (równe ρgh) na niżej
położoną warstwę.
Różnicę między ciśnieniem
bezwzględnym a atmosferycznym
nazywa się ciśnieniem względnym
lub nadciśnieniem.
p p ρgh
ρ - gęstość płynu
L - skala obiektu
v - prędkość obiektu względem płynu (lub
prędkość płynu)
- współczynnik lepkości dynamicznej
S1v1 = S2v2
Jest to równanie ciągłości dla przepływu płynu doskonałego -
prędkość przepływu wzrasta, gdy maleje pole przekroju
poprzecznego, przez który płyn przepływa (np. tak jest, gdy
zasłaniamy palcem kran).
Równanie ciągłości można też zapisać jako:
Rv = Sv = const
Gdzie Rv to szybkość przepływu objętości płynu (strumień
objętościowy); jednostka: m3/s.
Gdy gęstość płynu jest stała, można (mnożąc obie strony równania
przez gęstość ρ) wyznaczyć szybkość przepływu masy (strumień
masy) Rm:
Rm = ρRv = ρSv = const
Jednostka: kg/s.
E - moduł Younga ścian naczynia
h - grubość ściany naczynia
ρ - gęstość
r - promień przekroju
Prawo Bernoulliego
Suma ciśnienia, energii
potencjalnej i kinetycznej
jednostki masy ustalonego
przepływu cieczy doskonałej
jest wielkością stałą.
p ρv2 gρy const
Płyn płynąc w rurze o zmieniającym się przekroju ma mniejsze
ciśnienie na odcinku gdzie przekrój jest mniejszy.
Pierwsza zasada termodynamiki
U Q W
• Przemiana adiabatyczna - brak wymiany ciepła z
otoczeniem (przemiana tak szybka lub układ dobrze
izolowany) - wówczas Q=0 i ΔU = W
• Przemiana przy stałej objętości - to oznacza, że układ
nie wykonuje pracy, W = 0, ΔU = Q
• Rozprężanie swobodne - przemiana adiabatyczna, w
której układ nie wymienia ciepła z otoczeniem i nie
wykonuje pracy, Q = 0, W = 0, ΔU = 0
• Proces cykliczny - powrót układu do stanu wyjściowego,
Q = W, ΔU = 0
Kinetyczna teoria gazów
1. Gazy zawierają dużą liczbę cząsteczek
poruszających się w dowolnych kierunkach z
różnymi prędkościami.
2. Odległości między cząsteczkami są duże, a
więc cząsteczki nie oddziałują, za wyjątkiem
momentu zderzenia.
3. Cząsteczki spełniają prawa Newtona.
4. Kolizje są doskonale elastyczne.
prędkość średnią kwadratową cząsteczek
gazu:
Pierwsza zasada termodynamiki
U=nCvΔT
Druga zasada termodynamiki:
Entropia układu zamkniętego
wzrasta w przemianach
nieodwracalnych i nie zmienia się w
przemianach odwracalnych.
Entropia nigdy nie maleje.
S ≥ 0