Физика
Другие предметы

1) Какова скорость движения нефти в трубопроводе и каков режим движения нефти при расходе нефти в размере 0,01195 м3/с

1) Какова скорость движения нефти в трубопроводе и каков режим движения нефти при расходе нефти в размере 0,01195 м3/с, коэффициенте кинематической вязкости в размере 10-4 м2/с и диаметре трубопровода в размере 0,25 м?
2) Может ли сжатый воздух взорваться, если его температура возрастает с t1 = 17 0С до 400 0С, а он может выдерживать давление не более 9,0 МПа? Какое начальное давление воздуха Р1?
Верные ответы (1):
  • Magnitnyy_Zombi
    Magnitnyy_Zombi
    63
    Показать ответ
    Предмет вопроса: Физика
    Инструкция:
    1) Для определения скорости движения нефти в трубопроводе и режима движения нефти используется уравнение Пуазейля. Данное уравнение выглядит следующим образом:
    Q = (π * d^2 * v)/4,
    где Q - расход нефти, d - диаметр трубопровода, v - скорость движения нефти. В данной задаче известны все значения, кроме скорости движения нефти.
    Для определения режима движения нефти используется число Рейнольдса. В данной задаче используется следующая формула:
    Re = (v * d)/ν,
    где Re - число Рейнольдса, ν - кинематическая вязкость нефти.
    Таким образом, подставив известные величины в уравнения, можно определить скорость движения нефти и режим ее движения.

    2) Для определения того, может ли сжатый воздух взорваться, необходимо проверить, не превысит ли его давление предельное значение. В данной задаче известны начальное и конечное значения температуры, а также предельное давление, которое может выдержать воздух. Температуру и давление можно связать с помощью закона Шарля, который выглядит следующим образом:
    (V1 * T2) / (T1 * P1) = (V2 * T1) / (T2 * P2),
    где V1 и V2 - объемы воздуха, T1 и T2 - начальная и конечная температуры соответственно, P1 и P2 - начальное и конечное давления соответственно.
    Подставив известные значения в уравнение Шарля, можно найти начальное давление воздуха и сравнить его с предельным значением, чтобы определить, может ли воздух взорваться.
    Демонстрация:
    1) Расход нефти Q = 0,01195 м³/с
    Диаметр трубопровода d = 0,25 м
    Коэффициент кинематической вязкости ν = 10-4 м²/с

    Найдем скорость движения нефти v:
    Q = (π * d^2 * v)/4
    0,01195 = (π * 0,25^2 * v)/4
    0,01195 = (3.14 * 0,0625 * v)/4
    0,01195 = (0,19625 * v)/4
    0,01195 * 4 = 0,19625 * v
    0,0478 = 0,19625 * v
    v = 0,0478 / 0,19625
    v = 0.2433 м/с

    Режим движения нефти можно определить с помощью числа Рейнольдса:
    Re = (v * d)/ν
    Re = (0.2433 * 0.25) / 10^-4
    Re = 0.060825 / 10^-4
    Re = 608250

    Таким образом, скорость движения нефти в трубопроводе равна 0.2433 м/с, а режим движения - ламинарный.

    2) Температура начальная T1 = 17°C = 17 + 273 = 290 К
    Температура конечная T2 = 400°C = 400 + 273 = 673 К
    Предельное давление P2 = 9,0 МПа

    Найдем начальное давление воздуха P1:
    (V1 * T2) / (T1 * P1) = (V2 * T1) / (T2 * P2)
    (V1 * 673 K) / (290 K * P1) = (V2 * 290 K) / (673 K * 9.0e6 Pa)
    (V1 * 673) / (290 * P1) = (V2 * 290) / (673 * 9.0e6)
    (V1 * 673 * 9.0e6) = (V2 * 290 * 290 * P1)
    (V1 * 673 * 9.0e6) / (290 * 290) = (V2 * P1)
    V1 = V2 * P1 / ((673 * 9.0e6) / (290 * 290))
    P1 = V1 * (673 * 9.0e6) / ((V2 * 290 * 290))

    Таким образом, начальное давление воздуха P1 будет равно найденному значению.
    Совет:
    Для лучшего понимания данных физических задач, рекомендуется изучить соответствующие темы в учебнике и прорешать примеры с пошаговым объяснением. Также рекомендуется обратиться к учителю или преподавателю в случае возникновения сложностей или вопросов. При выполнении задачи следует внимательно читать условие, записывать известные значения и использовать правильные формулы для решения.
    Дополнительное задание:
    3) В термосе находится 500 мл чая при температуре 80°C. Какую температуру будет иметь чай через 10 минут, если температура окружающей среды составляет 20°C? Удельная теплоемкость воды - 4,18 Дж/(г·°C), плотность воды - 1 г/см³, масса фарфорового термоса - 200 г, масса 500 мл чая - 500 г. Внешние потери тепла отсутствуют.
Написать свой ответ: