Cialkoskrypt
0

18 1. Pojęcia podstawowe

Tabela 1.6. Współczynnik rozszerzalności liniowej różnych materiałów

Materiał	P [m/(m • K]
Drewno	0,000005
Stal	0,000013
Mosiądz	0,000018
Rtęć	0,000182

Ponieważ znana jest tylko gęstość cieczy manometrycznej w temperaturze t = t₀ = 0°C, przeto gęstość cieczy manometrycznej w temperaturze t różnej od zera

= J_=    1 _ 1 1

P_m    ^Prn0i _{+ (}xt v_m 1 + at’

gdzie a to objętościowy współczynnik rozszerzalności termicznej, a

^vm = v_m0(l + at).

Zatem

P_m=gMl + Pt) P_m07—^htPm0 77~ ⁼ S    Pmo(¹ + P^t)(l^at) =

1 + at    1 + at

= 8 Pmoh,[l-(a-P) t-a{3t²] = gp_m0h_t[l-(a-f3) t].

Jako przykład można podać pomiar ciśnienia zimą w ogrzanym pokoju oraz na zewnątrz budynku, wskazania są różne, a ciśnienie równe.

Dla przykładu w tabeli 1.7 podano wysokość słupa rtęci w temperaturze t [°C] równoważną ciśnieniu 1 bara dla różnych materiałów tabliczek z podziałką. Po-działka drewniana rozszerza się mniej, a słupek rtęci wydłuża się równomiernie.

Tabela 1,7. Wysokość słupa rtęci równoważna ciśnieniu 1 bar dla różnych materiałów

tfC]	Podziałka na tabliczce
	drewnianej	mosiężnej
	h |[mm Hg / bar]
0	750,06 = h0	750,06 = h o
5	750,74	750,67
10	751,42	751,28
15	752,10	751,89
20	752,79	752,50

Ciśnienie, jakie wywiera na ściany naczynia płyn będący w spoczynku, nosi nazwę ciśnienia statycznego; prędkość płynu w odniesieniu do czujnika manometru wynosi zero. W strumieniu płynu ciśnienie statyczne wskazałby manometr unoszony z taką prędkością, jaką ma strumień, gdyż wówczas prędkość względna płynu odnoszona do czujnika manometru byłaby równa zeru. Warunek zerowania się prędkości ptynu w = 0 uzyskuje się za pomocą tzw. tarczki Sera lub rurki Prandtla, które mają tę właściwość, że prostują strugi tak, że składowa ich prędkości w kierunku przewodu piezometrycznego jest równa zeru. Ciśnienie wewnątrz przewodu jest równe ciśnieniu statycznemu p płynu.

Gdy oznaczymy przez u energię wewnętrzną, a przez v objętość właściwą

(v = 1/p), to energia w punkcie 1 jest równa

m

w

2 A

^ui +P^vi + —

a po zahamowaniu u wylotu rurki haczykowej, w punkcie 2 energia wynosi

^m(^U2⁺Pc^V2)i ^{w = 0}-

Na odcinku 1-2 nie jest doprowadzane ciepło, zatem zgodnie z I zasadą termodynamiki

w²

^u2 +Pc^v2 =^ui + P^vi + —•

d = (1+3) mm

•a-

1.4. Pomiar ciśnienia statycznego    1.5. Pomiar ciśnienia dynamicznego

Jeśli prędkość względna w jest znacznie mniejsza od prędkości dźwięku (pomijamy zmiany gęstości płynu, wtedy p₂ — p,) oraz t₂ ~ t_t, to

i otrzymujemy:

Różnica (p_c - p) jest tzw. ciśnieniem dynamicznym. Ciśnienie dynamiczne ma wymiar energii przypadającej na 1 m³ płynu. Gęstość gazu oblicza się na podstawie jego ciśnienia statycznego i temperatury statycznej (wskazywanej przez termometr płynący w strumieniu) z równania Clapeyrona.

L