作业帮用一截面为5平方厘米的虹吸管把容积极大的容器中水吸出,虹吸管最高点在水面上1.2米处,出口在水下面0.6米处.试求最高点压强
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/02 00:03:18
用一截面为5平方厘米的虹吸管把容积极大的容器中水吸出,虹吸管最高点在水面上1.2米处,出口在水下面0.6米处.试求最高点压强
用一截面为5平方厘米的虹吸管把容积极大的容器中水吸出,虹吸管最高点在水面上1.2米处,出口在水下面0.6米处.试求最高点压强
用一截面为5平方厘米的虹吸管把容积极大的容器中水吸出,虹吸管最高点在水面上1.2米处,出口在水下面0.6米处.试求最高点压强
实际上虹吸流动时有水流阻力,有能量损失,需知道虹吸管的长度及布置情况.做为初学,可假定为理想情况,不考虑能量损失.
应用理想液体的伯努利方程得：
0.6=V^2/(2g) ,V=(2*9.8*0.6)^(1/2)=3.43m/s
设最高点压强为P,再列最高点到出口的伯努利方程得：
H+P/(pg)+V^2/(2g)=V^2/(2g)
得：P = -pgH = -1000*9.8*(1.2+0.6) = -17640 Pa (相对压强,即不包括大气压,相对压强为负值,即绝对压强小于大气压,就是处于一定的真空状态,其真空值为1.2+0.6=1.8 米水柱）
也可列容器液面到最高点的伯努利方程：
0=H1+P/(pg)+V^2/(2g)
P=-pg[H1+V^2/(2g)]=-1000*9.8*[1.2+3.43^2/(2*9.8)] = -17640 Pa
绝对压强,即包括大气压在内的压强：
P’=P+Po = -17640 +1.013×10^5 = 83660 Pa
说明：本例在不考虑水流能量损失,而且虹吸管截面是均匀的情况下,得出与截面积、管长、流速无关.但实际有水流的能量损失,计算要远比以上复杂.
最高点高度H、压强P，大气压Po
P-Po=ρgH
P=Po+ρgH=1.013×10^5 + 1.0×10^3×9.8×1.2（牛顿/平方米）
=1.013×10^5 + 0.1176×10^5（牛顿/平方米）
=1.1306×10^5（帕斯卡）
（所给数据除了高度都没有用，障眼法）