P1220109

38. Płyn znajduje się w równowadze w polu sił grawitacyjnych. Temperatura rośnie w kierunku przeciwny do zwrotu siły masowej. Wykaż, że równowaga jest trwała.

Atmosfera ziemska:

Kierunek trwałości równowagi prowadzi do nierówności.

eM> - gdx3 k-\

=—> —7~~ Dla równowagi obojętnej temperatura spada z wysokością o ok. 0.01 dx₃ dz k R stopnia/m. Jeśli spadek jest mniejszy-lub co więcej temperatura rośnie z wysokością to atmosfera jest w równowadze „trudnej do zaburzenia". Warunki aby

równowaga była trwała:

lilii®⁺^r^dx2⁺-^r = Pi^FoA\ +F_iI2dx₂ + F_<adx₃) &|    OX2    dx$

dp=—dp+—dT dp dp

39. Rurociągiem wypływa woda: raz ciepła raz zimna. Czy w obu przypadkach prędkość będzie taka sama? Jak zmieni się wydatek?

Lepkość p cieczy i gazów zmienia się znacząco z temperaturą. Dla cieczy lepkość cieczy maleje wraz ze wzrostem temperatury. Z zależności Q = A-U„ i z wzoru Hagena-

D*

Poisenille*aj2 =

wynika zeU._r =

Ax

zatem szybciej będzie płynąć woda

128//    '    ^w    32//

cieplejsza bo wtedy lepkość p będzie mniejsza zatem jeżeli prędkość będzie większa to wydatek też się zwięks2y bo Q=VA

40. Jak zmienia się grubość warstwy przyściennej przy podwyższeniu * temperatury.

a)    w wodzie

b)    w powietrzu

Im mniejsza lepkość tym warstwa przyścienna jest cieńsza i na odwrót W wodzie ze wzrostem temperatury lepkość maleje zatem warstwa przyścienna też będzie maleć. Odwrotnie jest w gazach gdzie ze wzrostem temperatury wzrasta lepkość. Z tego wynika wzrost grubości warstwy przyściennej w gazach rośnie ze wzrostem temperatury.

41. Ciecz lepka płynie ruchem laminarnym przez okrągły przewód. Określ stosunek spadków ciśnień zachodzących dla różnych średnic przekroju.

Ruch laminamy => /l(Re) = const - — = X spadek ciśnienia dla średnicy D| a_d - ^pV' l ^

Re ..... ^'    2 D_t

Spadek ciśnienia dla średnicy D2 ap =ł—*-X—

² 2 £>,

W = r₂=v_t

Di

mm

d}    ópi

—— 7ntpm • -2_L -    -1

X- współczynnik strat hydraulicznych na długości

7