Якого діаметру повинні бути найбільші пори в гніті (волокні) нагрівального пристрою (керогазу), що працює на рідкому
Якого діаметру повинні бути найбільші пори в гніті (волокні) нагрівального пристрою (керогазу), що працює на рідкому паливі – гасі, щоб вони допомагали піднімати пальне знизу до пальника на висоту 10 см? Пори можна розглядати як однорідні циліндричні трубки.
29.11.2023 11:49
Пояснення: Для розрахунку діаметру пор у нагрівальному пристрої, ми можемо скористатися законом Гука для капілярного підйому рідини в трубках. Закон Гука говорить, що висота підйому рідини в капілярі пропорційна до радіусу капіляру і зворотно пропорційна до його довжини.
Формула, якою можна визначити діаметр пори, щоб вона допомагала підняти паливо на висоту 10 см, виглядає так:
d = 2 * sqrt((4 * h * g) / (π * ρ * ΔP))
де:
d - діаметр пори,
h - висота підйому (10 см = 0.1 м),
g - прискорення вільного падіння (приблизно 9.8 м/с²),
π - число пі (приблизно 3.14),
ρ - щільність рідини (гасу),
ΔP - різниця між атмосферним тиском і тиском гасу у трубці.
Приклад використання:
Уявімо, що різниця між атмосферним тиском та тиском гасу в трубці становить 100 Па, а щільність гасу дорівнює 1.2 кг/м³. Визначимо діаметр пори, щоб підняти паливо на висоту 10 см.
d = 2 * sqrt((4 * 0.1 * 9.8) / (π * 1.2 * 100)) ≈ 0.14 м
Тому діаметр пори повинен бути приблизно 0.14 метра.
Рекомендації:
- Для кращого розуміння теми, рекомендується ознайомитися з законом Гука та його застосуванням у капілярній ефективності.
- Зверніть увагу на одиниці вимірювання та правильне підставляння числових значень до формули.
Вправа:
Визначте діаметр пори, який підійме гас на висоту 15 см за наявності різниці тиску 150 Па та щільності гасу 1.5 кг/м³.