TEKOČINE.

Predstavitev na temo: "TEKOČINE."— Zapis predstavitve:

1 TEKOČINE

2 F = 25 N togo telo: m , F m = 3,6 kg tekočina: gostota , tlak homogen vzorec GOSTOTA

3 nevtronska zvezda (jedro)
[kg/m3] gostota jedro bele pritlikavke jedro Sonca jedro Zemlje voda (1 atm, 20°C): 988 voda (50 atm, 20°C): 1000 zrak (50 atm, 20°C): 60,5 zrak (1 atm, 20°C): 1,21 Koliko tehta zrak v predavalnici? najboljši vakuum na Zemlji vesolje

4 če je sila enaka po vsej površini
GOSTOTA homogen vzorec TLAK F merilnik tlaka S vakuum če je sila enaka po vsej površini skalarna količina enota: paskal 1 atm = 1,01·105 Pa = 760 torr = 760 mmHg

5

6 [Pa] središče Sonca središče Zemlje t l a k najvišji tlak dosežen v laboratoriju atmosferski tlak krvni tlak (tlak nad atm. tlakom) S kolikšno silo deluje atmosfera na tla v predavalnici? najboljši vakuum ustvarjen na Zemlji

7 p(h) p0 h TEKOČINE V MIROVANJU - HIDROSTATIKA potapljač:
tlak narašča z globino hidrostatični tlak alpinist: tlak se manjša z višino F2 y zrak F1 mg voda p1 y1 p2 y2 p(h) p0 h zračni tlak na površini vode

8 PRIMER: Nespameten potapljač razmišlja: če deluje 20 cm dolga dihalka, deluje tudi 6,0 m dolga cev. Če tako cev res uporabi, je v smrtni nevarnosti!!! Zakaj? Potapljač začetnik zajame zrak na dnu bazena z globino 1,0 m. Ko se dviguje, pozabi izdihovati. Zakaj je v smrtni nevarnosti? PRIMER:

9 živosrebrni barometer
MERJENJE TLAKA živosrebrni barometer izračunamo tlak merimo p  0 nivo 2 h p0 p0 nivo 1

10 manometer Bourdonova cevka p0 nivo 2 h p nivo 1 p višinska razlika med gladinama razlika tlakov

11 PASCALOVO NAČELO F2 … sila tekočine na bat F1 S1 S2 FB … sila bremena na bat bat je v ravnovesju: F2 = FB tlak pod levim batom se poveča: poveča se tlak pod drugim batom: Pascal

12 teža izpodrinjene tekočine
ARHIMEDOV ZAKON V V F1 F3 = F1 F2 Fp Fp (m1 + m2) g (m1 + m2) g Fvode (m1 + m2) g m1 V m2 V vzgon teža izpodrinjene tekočine

13 merilnik za gostoto kapljevine
areometer

14 GIBANJE IDEALNIH TEKOČIN
približki: 1. laminarni tok 2. nestisljiva tekočina:  = konst. 3. neviskozna tekočina: ni trenja med sosednjimi plastmi tekočine 4. irotacionalno gibanje

15 KONTINUITETNA ENAČBA tokovnica pot, ki ji sledi delček tekočine vektor hitrosti je vedno tangenten na tokovnico tokovnica tokovnice se nikoli ne sekajo

16

17 kontinuitetna enačba zakon o ohranitvi mase S2 S1 … volumski pretok … masni pretok

18 PRIMER: ? PRIMER: Presek aorte pri neki osebi je 3,0 cm2, hitrost krvi po aorti je 30 cm/s. Presek kapilare je 3,0·10-7 cm2 in hitrost pretakanja krvi po kapilari 0,050 cm/s. Koliko kapilar ima ta oseba?

19 zakon o ohranitvi energije:
BERNOULLIJEVA ENAČBA x y v2 zakon o ohranitvi energije: p2 t v1 V p1 V L x y t+t y2 y1

20 MERJENJE HITROSTI TEKOČINE
VENTURIJEVA CEV p2 p1  z , p0 zrak PITOTOVA CEV odprtina p0 zastojni tlak zrak se ustavi! pz alkohol

21 v F l VISKOZNOST kapljevina: kohezivne sile med molekulami plin:
trki med molekulami v F tekočina l tekočino strižno obremenimo strižna napetost strižna hitrost viskoznost

22 = ( p2 - p1 )  8 r 4   V  TOK TEKOČINE PO CEVI 2r p1 V p2 L
drastičen vpliv ! gradient tlaka ( p2 - p1 )  8 = r 4   V  L

23 UPOR sila na ploščo: v, p A A* B B* pA - pA* > pB - pB* …zastojni tlak v točki A

24 SILA NA TELO ZARADI VISKOZNOSTI OKOLNE TEKOČINE
plast tekočine ob telesu miruje strižna hitrost  0 ali krogla: … ocena natančen izračun: Stokes značilna razsežnost v čelnem preseku upor drugih teles: linearni zakon upora odvisen od telesa rel. hitrost telesa glede na tekočino velja za laminarni tok

25 Kdaj velja linearni in kdaj kvadratni zakon upora?
majhne v velike v Reynoldsovo število DEF: Re < 0,5 … linearni zakon upora Re > 1000 … kvadratni zakon upora vmes … uporaba tabel

26 POVRŠINSKA NAPETOST pogled od strani: l dve površini milnice F površinska napetost sila na dolžinsko enoto, ki poskuša prečko potegniti gor, t.j. zapreti površino H20 pri 20°C:  = 0,072 N/m milnica pri 20°C:  = 0,025 N/m

27 kapljevina postopoma prehaja v paro
 0 kapljevina postopoma prehaja v paro nekaj nm debela, neenakomerno gosta plast

28 l površino želimo povečati: opraviti moramo delo: poveča potencialno energijo molekul površinska energija

29 KAPILARNI DVIG steklo   tri površine p0 zrak  tri  kapilarni dvig p0 p0 p0 - gh voda razliko nadomesti tlak zaradi površinske napetosti voda omoči steklo adhezivne sile večje od kohezivnih

30 kohezivne sile večje od adhezivnih
živo srebro ne omoči stekla kohezivne sile večje od adhezivnih