Закрытый резервуар заполнен жидкостью плотностью ρ = 885 кг/м^3. Определить показание манометра Рм, если показание открытого пьезометра при нормальном атмосферном давлении h = 2,1 м, а глубина погружения точки A равна hA = 1,2 м
Для решения этой задачи используем закон Паскаля и уравнение гидростатики.
Давление в жидкости на глубине h можно определить по формуле:
P=P0+ρgh
P = P_0 + \rho g h P=P0+ρgh
где:
P0 P_0 P0 — атмосферное давление принимаемравным101325Папринимаем равным 101325 Папринимаемравным101325Па;ρ \rho ρ — плотность жидкости вданномслучае885кг/м3в данном случае 885 кг/м³вданномслучае885кг/м3;g g g — ускорение свободного падения примерно9.81м/с2примерно 9.81 м/с²примерно9.81м/с2;h h h — глубина погружения вданномслучаеhA=1.2мв данном случае hA = 1.2 мвданномслучаеhA=1.2м.
Теперь найдем показание манометра Pm P_m Pm. Показание манометра измеряет разницу давлений между внутренним давлением в резервуаре и атмосферным давлением:
Для решения этой задачи используем закон Паскаля и уравнение гидростатики.
Давление в жидкости на глубине h можно определить по формуле:
P=P0+ρgh P = P_0 + \rho g h
P=P0 +ρgh
где:
P0 P_0 P0 — атмосферное давление принимаемравным101325Папринимаем равным 101325 Папринимаемравным101325Па;ρ \rho ρ — плотность жидкости вданномслучае885кг/м3в данном случае 885 кг/м³вданномслучае885кг/м3;g g g — ускорение свободного падения примерно9.81м/с2примерно 9.81 м/с²примерно9.81м/с2;h h h — глубина погружения вданномслучаеhA=1.2мв данном случае hA = 1.2 мвданномслучаеhA=1.2м.Сначала найдем давление на глубине A:
PA=P0+ρghA P_A = P_0 + \rho g h_A
PA =P0 +ρghA
Подставим известные значения:
PA=101325+885×9.81×1.2 P_A = 101325 + 885 \times 9.81 \times 1.2
PA =101325+885×9.81×1.2
Сначала рассчитаем вторую часть:
885×9.81≈8686.85 885 \times 9.81 \approx 8686.85
885×9.81≈8686.85 8686.85×1.2≈10424.22 8686.85 \times 1.2 \approx 10424.22
8686.85×1.2≈10424.22
Теперь подставим это значение в формулу давления:
PA=101325+10424.22≈111749.22 Па P_A = 101325 + 10424.22 \approx 111749.22 \, \text{Па}
PA =101325+10424.22≈111749.22Па
Теперь найдем показание манометра Pm P_m Pm . Показание манометра измеряет разницу давлений между внутренним давлением в резервуаре и атмосферным давлением:
Pm=PA−P0=111749.22−101325≈10424.22 Па P_m = P_A - P_0 = 111749.22 - 101325 \approx 10424.22 \, \text{Па}
Pm =PA −P0 =111749.22−101325≈10424.22Па
Чтобы получить показание манометра в метрах столба жидкости м.с.жм.с.жм.с.ж, делим результаты на плотность жидкости и на ускорение свободного падения:
Pm=10424.22885×9.81≈10424.228698.85≈1.2 м P_m = \frac{10424.22}{885 \times 9.81} \approx \frac{10424.22}{8698.85} \approx 1.2 \, \text{м}
Pm =885×9.8110424.22 ≈8698.8510424.22 ≈1.2м
Таким образом, показание манометра Pm P_m Pm составляет примерно 1.2 м.