例1-2已知干空气的组成为:0,21%、N,78%和Ar1%(均为体积%)。试求干空气在压力为9.81×104Pa、温度为100℃时的密度。解:首先将摄氏度换算成开尔文:100=273+100=373K求干空气的平均分子量:M㎡=M,yi+M22++MyMm=32 X0.21+28 X0.78+39.9 X 0.01=28.96g/moL=2.896X10-2kg/moLp=PMm/(RT)=9.81×104X2.896X10-2/(8.314X373)=0.916(kgm3)162025/11/28
2025/11/28 16 例1-2 已知干空气的组成为:O2 21%、N2 78%和Ar1%(均为体积%)。 试求干空气在压力为9.81×104Pa、温度为100℃时的密度。 解: 首先将摄氏度换算成开尔文: 100℃=273+100=373K 求干空气的平均分子量: Mm = M1y1 + M2 y2 + . + Mn yn Mm =32 × 0.21+28 ×0.78+39.9 × 0.01 =28.96g/moL=2.896×10-2kg/moL ρ=PMm/(RT)=9.81 ×104 × 2.896×10-2 /(8.314 ×373) =0.916(kgm-3 )
三、流体静力学基本方程式设流体不可压缩,p=Const.po重力场中对液柱进行受力分析:P1(1)上端面所受总压力GP = P,A方向向下Z1(2)下端面所受总压力12P2P, = PzA方向向上(3)液柱的重力G = pgA(zi - z2)方向向下172025/11/28
2025/11/28 17 重力场中对液柱进行受力分析: P1 = p1 A (1)上端面所受总压力 P2 = p2 A (2)下端面所受总压力 (3)液柱的重力 ( ) 1 2 G = gA z − z 设流体不可压缩, = Const. p0 p2 p1 z1 z2 方向向下 G 方向向上 方向向下 三、流体静力学基本方程式
液柱处于静止时,上述三力的合力为零:P2A- PiA- pgA(zi - z2) = 0压力形式P2 = Pi + pg(z1 - z2)pP2能量形式zig+ Z2gpp静力学基本方程式182025/11/28
2025/11/28 18 液柱处于静止时,上述三力的合力为零: p2 A− p1 A− gA(z1 − z2 ) = 0 ( ) 2 1 1 2 p = p + g z − z z g p z g p 2 2 1 1 + = + ——静力学基本方程式 压力形式 能量形式
讨论:(1)适用于重力场中静止、连续的同种不可压缩性流体;(2)物理意义:单位质量流体所具有的位能,J/kg;zgp单位质量流体所具有的静压能,J/kg。p在同一静止流体中,处在不同位置流体的位能和静压能各不相同,但二者可以转换,其总和保持不变。192025/11/28
2025/11/28 19 讨论: (1)适用于重力场中静止、连续的同种不可压缩性 流体; (2)物理意义: zg ——单位质量流体所具有的位能,J/kg; p ——单位质量流体所具有的静压能,J/kg。 在同一静止流体中,处在不同位置流体的位 能和静压能各不相同,但二者可以转换,其总和 保持不变
(3)在静止的、连续的同种流体内,处于同一水平面上各点的压力处处相等。压力相等的面称为等压面。(4)压力具有传递性:液面上方压力变化时,液体内部各点的压力也将发生相应的变化202025/11/28
2025/11/28 20 (3)在静止的、连续的同种流体内,处于同一水平 面上各点的压力处处相等。压力相等的面称为等压 面。 (4)压力具有传递性:液面上方压力变化时,液体 内部各点的压力也将发生相应的变化