(二)学习新课教师活动1:【讲解】【提问】【图片展示】2.1流体静力学基本方程式2.1.1密度和比容1.密度:单位体积流体所具有的质量。p=m/V[kg / m}]影响因素:温度和压强(1)液体一一为不可压缩的流体,与压力无关,温度升高,密度降低。(2)气体一为可压缩性的流体,通常(压力不太高,温度不太低)时可按理想气体处理,否则按真实气体状态方程处理。pMp=RT(3)混合物密度液体混合物密度,近似认为混合前后体积不变1 = Xm1 +Xm2... mmPmP2PnPi气体混合物密度pm=p1xv1+p2xv2+...+pnxVnPMmMm My+ M.y..MmymPmRT2.比体积(比容)单位质量流体所具有的体积。V1[m3 /kg]V=mp13.相对密度d(比重)ppd:1000P4°C H20单选题1份设置学生活动:雨课堂答题:三氯化铁蚀刻液的比重是1.42,则其密度是()kg/m3强化对密度和比重的记忆和理解。1.4214200.001422.1.2压强流体垂直作用于单位面积上的力,称为流体的静压强1标准大气压:1atm=1.0133×105「N/m2或[Pa=1.0133[bar]巴=1.033[kgf/cm2]=10.33[mH20]= 760 [mmHg ]
(二)学习新课 教师活动 1:【讲解】【提问】【图片展示】 2. 1 流体静力学基本方程式 2.1.1 密度和比容 1. 密度:单位体积流体所具有的质量。 ρ= m / V [ kg / m3 ] 影响因素:温度和压强 (1)液体——为不可压缩的流体,与压力无关,温 度升高,密度降低。 (2)气体——为可压缩性的流体,通常(压力不太 高,温度不太低)时可按理想气体处理,否则按真实气体 状态方程处理。 𝜌 = 𝑝𝑀 𝑅𝑇 (3)混合物密度 液体混合物密度,近似认为混合前后体积不变。 1 𝜌𝑚 = 𝑥𝑚1 𝜌1 + 𝑥𝑚2 𝜌2 ⋯ 𝑥mn 𝜌𝑛 气体混合物密度 ρm=ρ1xV1+ρ2xV2+.+ρnxVn 𝜌𝑚 = 𝑝𝑀𝑚 𝑅𝑇 𝑀𝑚 = 𝑀1𝑦1 + 𝑀2𝑦2 + ⋯ ⋯ 𝑀𝑚 𝑦𝑚 2. 比体积(比容) 单位质量流体所具有的体积。 𝜈 = 𝑉 𝑚 = 1 𝜌 [𝑚3 /kg] 3. 相对密度 d(比重) 𝑑 = 𝜌 𝜌 4 0 𝐶 𝐻2𝑂 = 𝜌 1000 2.1.2 压强 流体垂直作用于单位面积上的力,称为流体的静压强 1 标准大气压: 1atm = 1.0133×105 [ N/m2 ]或[ Pa ] =1.0133[bar]巴= 1.033 [ kgf/cm2 ]= 10.33 [ mH2O ] = 760 [mmHg ] 学生活动:雨课堂答题: 强化对密度和比重的记忆和 理解
多选题3分电设置1atm=1.0133×10°Pa(温故)不计有效数字()bar=760mmHg(温故)=()mH,0学生活动:雨课堂答题:()kgf/cm回忆高中知识牛顿与千克力的1.0133关系,拓展大气压强的各种表10.00示法。10.33不计有效数字1.033D1001工程大气压:1at=9.807×104[N/m21或[Pa]=0.987[bar] 巴=1 [kgf/cm?]= 10 [mH20]= 735.6 [mmHg ]压力的基准及表示形式:(1)以绝对真空为基准(absolutepressure)(2)以当时当地压力为基(gaugepressure)表压一绝对压强-大气压强真空度=大气压强-绝对压强(余压)学生活动:根据应用实例和图片展示,思考绝对压力、真空表压大气压强度、表压等之间的关系,理解绝对压强真空度工业测量仪表测量压力的特点绝对压强(余压)和方法零压表压一绝对压强(当地)大气压强真空度=(当地)大气压强绝对压强(余压)真空表应用实例:在兰州操作的苯乙烯真空蒸馏塔塔顶真空师生互动:表读数为80kPa,在天津操作时,真空表读数应为多少?与老师一起练习一应用实例,掌握已知兰州地区的平均大气压85.3kPa,天津地区为101.33压力测量仪表获得反应器内的压力kPa。的方法。教师活动2:【讲解】【图片展示】2.1.3流体静力学基本方程式(巴斯葛、巴斯噶(巴斯卡、人物介绍帕斯卡)定律)及应用帕斯卡定律由法国物理学家布莱1.流体静力学基本方程式士·帕斯卡(BlaisePascal)在1653+P=2+年提出,并利用这一原理制成水压Z1 +机。pgpg
1 工程大气压: 1at = 9.807×104 [ N/m2 ]或[ Pa ] =0.987[bar] 巴 = 1 [ kgf/cm2 ] = 10 [ mH2O ] = 735.6 [mmHg ] 压力的基准及表示形式: (1)以绝对真空为基准(absolute pressure) (2)以当时当地压力为基(gauge pressure) 表压=绝对压强-大气压强 真空度=大气压强- 绝对压强(余压) 应用实例:在兰州操作的苯乙烯真空蒸馏塔塔顶真空 表读数为 80 kPa,在天津操作时,真空表读数应为多少? 已知兰州地区的平均大气压 85.3kPa,天津地区为 101.33 kPa。 教师活动 2:【讲解】【图片展示】 2.1.3 流体静力学基本方程式(巴斯葛、巴斯噶(巴斯卡、 帕斯卡)定律)及应用 1.流体静力学基本方程式 𝑧1 + 𝑝1 𝜌 𝑔 = 𝑧2 + 𝑝2 𝜌 𝑔 学生活动:根据应用实例和图 片展示,思考绝对压力、真空 度、表压等之间的关系,理解 工业测量仪表测量压力的特点 和方法 学生活动:雨课堂答题: 回忆高中知识牛顿与千克力的 关系,拓展大气压强的各种表 示法。 师生互动: 与老师一起练习一应用实例,掌握 压力测量仪表获得反应器内的压力 的方法。 人物介绍 帕斯卡定律由法国物理学家布莱 士·帕斯卡(Blaise Pascal)在 1653 年提出,并利用这一原理制成水压 机
≥19+号=29+号=常数pp相对静止状态流体受力情况,下表面作用力:F-P1AP2学生活动:上表面作用力:F2=P24回顾高中的物理知识一一物体静止重力:G=PgA(22-z)(或匀速运动)的条件一一受力平浮力=F1-F2=GFi=G+F2衡,推导出流体静力学方程式,强PPIA=PgA(Z2-Z)+P2化教学难点。Pi=pg(22-z1)+p2pg21+pi=pgz2+p2P2PiP2=常数21+P=22+Z29219-或pgpgOO中国载人深潜向海洋最处 进发从2009年至2012年,龙号接连取得1000米级、3000米级、5000米级和7000米级(最大深度7062.68m)海思政一一民族自豪(创新科技):试成功。2020.11.10“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐介绍我国“奋斗者”潜水器所能承底,创造了10909米的中国载人深潜新纪录。受的压力,引导学生掌握流体静力1.013*105学的计算方法,增强民族自豪感。P210909+=0+1025*9.811025*9.81解得p2=1.1*10^8Pa练习题:已知po、h、h2学生活动:课堂练习2题。求:(1)比较poPIp的大小?(2)P=2P2=?加强学习巴斯葛定律,通过练+P-Z+P2-常数习法,强化教学中、难点。pgpgopip27=0
𝑧1𝑔 + 𝑝1 𝜌 = 𝑧2𝑔 + 𝑝2 𝜌 = 常数 从 2009 年至 2012 年,蛟龙号接连取得 1000 米级、3000 米级、5000 米级和 7000 米级(最大深度 7062.68 m)海 试成功。2020.11.10“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐 底,创造了 10909 米的中国载人深潜新纪录。 解得 p2=1.1∗10^8 Pa 学生活动:课堂练习 2 题。 加强学习巴斯葛定律,通过练 习法,强化教学中、难点。 学生活动: 回顾高中的物理知识——物体静止 (或匀速运动)的条件——受力平 衡,推导出流体静力学方程式,强 化教学难点。 思政——民族自豪(创新科技): 介绍我国“奋斗者”潜水器所能承 受的压力,引导学生掌握流体静力 学的计算方法,增强民族自豪感。 10909 + 1.013 ∗ 105 1025 ∗ 9.81 = 0 + 𝑝2 1025 ∗ 9.81
情境题:1判断下面各式是否成立?PA-DAD-DBDC-PC2.求细管液面高度?h3.当细管水位下降到多高时,槽内水将放净?hPr=800kg/m3Ps=1000kg/mH=0.7mH=0.6m3.流体静力学基本方程式的应用1)压强的测量(1)U型管压差计(2)倒置U型管压差计B气件i2学生活动:讨论PB根据图片所示,实验室倒置的液柱1压差计,充气量与压差值有无关系?充气量多少时量程最大?加强理解U型管的构造。M倒置U形管压差计(3)微差压差计微压计为教学拓展内容,点到为止。RTRPA2)液位的测定单选题1分创设置2)液位的测定图中设计(示意图)哪个正确AB学生活动:(雨课堂答题)根据学生答题情况,提醒学生注意液位计容易出现的错误安装方法。D
3. 流体静力学基本方程式的应用 1)压强的测量 (1)U 型管压差计 (2)倒置 U 型管压差计 (3)微差压差计 2)液位的测定 学生活动:讨论 根据图片所示,实验室倒置的液柱 压差计,充气量与压差值有无关 系?充气量多少时量程最大?加 强理解 U 型管的构造。 学生活动:(雨课堂答题) 根据学生答题情况,提醒学生注意 液位计容易出现的错误安装方法。 微压计为教学拓展内容,点到 为止
液位测量生产实例:应用实例,介绍我国研发的新产品。适当融入课程思政。应用实例图2-6送距离液位测量计1,调华阀2散准视家器U形管压差计、次气管:、健维3)液封高度的计算安全液封(水封);真空操作中的液封冷水进口应用实例水气进口图2-7真空蒸发操作中的液封1.与真空系相通的不暖性气体:2冷水进口控制容器内气体压强3水蒸气进口+气压管:5.液封精(三)课堂小结(板书)第2章流体流动过程与输送机械2.1流体静力学基本方程式2.1.1密度和比容;2.1.2压强;表压=绝对压强-大气压强真空度=大气压强-绝对压强(余压)2.1.3流体静力学基本方程式及应用Z1g+P=Z2g+P=常数Dp(四)作业化工基础,彭盘英等主编,科学出版社,2011.0754页第2题,共1题
液位测量生产实例: 3)液封高度的计算 安全液封(水封); 真空操作中的液封 (三)课堂小结(板书) 第 2 章 流体流动过程与输送机械 2.1 流体静力学基本方程式 2.1.1 密度和比容; 2.1. 2 压强; 表压=绝对压强-大气压强 真空度=大气压强- 绝对压强(余压) 2.1.3 流体静力学基本方程式及应用 𝑧1𝑔 + 𝑝1 𝜌 = 𝑧2𝑔 + 𝑝2 𝜌 = 常数 (四)作业 化工基础, 彭盘英等主编, 科学出版社, 2011.07 54 页第 2 题,共 1 题 应用实例 应用实例,介绍我国研发 的新产品。适当融入课程 思政。 应用实例