Версия для копирования в MS Word
PDF-версии: горизонтальная · вертикальная · крупный шрифт · с большим полем
РЕШУ ВПР — физика–11
Задания
i

Про­чи­тай­те текст и вы­пол­ни­те за­да­ния 16—18.

Вяз­кость (внут­рен­нее тре­ние)  — одно из яв­ле­ний пе­ре­но­са, свой­ство те­ку­чих тел (жид­ко­стей и газов) ока­зы­вать со­про­тив­ле­ние пе­ре­ме­ще­нию одной их части от­но­си­тель­но дру­гой. В ре­зуль­та­те ра­бо­та, за­тра­чи­ва­е­мая на это пе­ре­ме­ще­ние, рас­се­и­ва­ет­ся в виде тепла.

Ме­ха­низм внут­рен­не­го тре­ния в жид­ко­стях и газах за­клю­ча­ет­ся в том, что ха­о­ти­че­ски дви­жу­щи­е­ся мо­ле­ку­лы пе­ре­но­сят им­пульс из од­но­го слоя в дру­гой, что при­во­дит к вы­рав­ни­ва­нию ско­ро­стей  — это опи­сы­ва­ет­ся вве­де­ни­ем силы тре­ния. Вяз­кость твёрдых тел об­ла­да­ет рядом спе­ци­фи­че­ских осо­бен­но­стей и рас­смат­ри­ва­ет­ся обыч­но от­дель­но.

Раз­ли­ча­ют ди­на­ми­че­скую вяз­кость (еди­ни­ца из­ме­ре­ния в Меж­ду­на­род­ной си­сте­ме еди­ниц (СИ)  — Па · с, в си­сте­ме СГС  — пуаз; 1 Па · с = 10 пуаз) и ки­не­ма­ти­че­скую вяз­кость (еди­ни­ца из­ме­ре­ния в СИ  — м²/с, в СГС  — стокс, вне­си­стем­ная еди­ни­ца  — гра­дус Эн­гле­ра). Ки­не­ма­ти­че­ская вяз­кость может быть по­лу­че­на как от­но­ше­ние ди­на­ми­че­ской вяз­ко­сти к плот­но­сти ве­ще­ства и своим про­ис­хож­де­ни­ем обя­за­на клас­си­че­ским ме­то­дам из­ме­ре­ния вяз­ко­сти, таким как из­ме­ре­ние вре­ме­ни вы­те­ка­ния за­дан­но­го объёма через ка­либ­ро­ван­ное от­вер­стие под дей­стви­ем силы тя­же­сти. При­бор для из­ме­ре­ния вяз­ко­сти на­зы­ва­ет­ся вис­ко­зи­мет­ром.

Фор­му­ла для опре­де­ле­ния ки­не­ма­ти­че­ской вяз­ко­сти при за­дан­ной ди­на­ми­че­ской вяз­ко­сти вы­гля­дит так:

Ки­не­ма­ти­че­ская вяз­костьv= дробь: чис­ли­тель: Ди­на­ми­че­ская вяз­кость\mu, зна­ме­на­тель: Плот­сонсть жид­ко­сти\rho конец дроби

 

Вяз­кость и плот­ность жид­ко­стей при 20 гра­ду­сов C:


пп.
На­зва­ние жид­ко­стиДи­на­ми­че­ская вяз­кость \mu
10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка левая квад­рат­ная скоб­ка Па умно­жить на с пра­вая квад­рат­ная скоб­ка ,
сП
Плот­ность \rho,
кг/м3
Ки­не­ма­ти­че­ская вяз­кость v,
10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 6 пра­вая круг­лая скоб­ка м в квад­ра­те умно­жить на с в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка ,
сСт
1Ани­лин4,4310224,33
2Аце­тон0,33789,90,42
3Бен­зил0,53700-7500,76-0,71
4Бен­зол0,658770,74
5Вода тяжёлая1,3411051,22
6Гли­це­рин без­вод­ный148012611170 (11,7 Ст)
7Ке­ро­син2,178002,7
8Кис­ло­та азот­ная0,9115270,60
9Кис­ло­та му­ра­вьи­ная1,7812201,46
10Кис­ло­та сер­ная25,4184013,8
11Масло ка­ст­ро­вое9879601030
12Масло олив­ко­вое8491092,31
13Масло транс­фор­ма­тор­ное31,686636,49
14Нефть лёгкая17,871225
15Нефть тяжёлая128914140
16Ртуть1,55135790,114
17Ски­пи­дар нефти1,498551,74
18Спирт ме­ти­ло­вый (ме­та­нол)0,58791,70,73
19Спирт эти­ло­вый (эта­нол)1,20789,31,52
20Тет­ра­хлор­ме­тан0,9715970,61
21То­лу­ол0,598670,68
22Хло­ро­форм0,5814830,39

 

Для пе­ре­кач­ки жид­ко­стей ис­поль­зу­ют на­со­сы, в за­ви­си­мо­сти от вяз­ко­сти жид­ко­сти ис­поль­зу­ют раз­ные виды на­со­сов.

Ло­паст­ные (а среди них  — цен­тро­беж­ные)  — ос­нов­ной тип на­со­сов как с точки зре­ния про­из­во­ди­тель­но­сти и уни­вер­саль­но­сти, так и их рас­про­стра­нен­но­сти (не менее 75% про­мыш­лен­ных на­со­сов). Самые ма­лень­кие можно взять в руку, а самые боль­шие до­сти­га­ют не­сколь­ких мет­ров в диа­мет­ре. Мощ­ность цен­тро­беж­ных на­со­сов может со­став­лять от долей ки­ло­ват­та до мно­гих тысяч ки­ло­ватт.

На ри­сун­ке по­ка­за­на схема ти­пич­но­го цен­тро­беж­но­го на­со­са. Жид­кость по­сту­па­ет к цен­траль­ной части ра­бо­че­го ко­ле­са (крыль­чат­ки). Крыль­чат­ка уста­нов­ле­на на валу в кор­пу­се и при­во­дит­ся во вра­ще­ние элек­три­че­ским или дру­гим дви­га­те­лем. Энер­гия вра­ще­ния пе­ре­да­ет­ся крыль­чат­кой жид­ко­сти; жид­кость пе­ре­ме­ща­ет­ся на пе­ри­фе­рию крыль­чат­ки, со­би­ра­ет­ся в коль­це­вом кол­лек­то­ре (улит­ке) и уда­ля­ет­ся через вы­ход­ной па­тру­бок. Па­тру­бок имеет рас­ши­ря­ю­щу­ю­ся форму; ско­рость по­то­ка в нем па­да­ет, и часть ки­не­ти­че­ской энер­гии жид­ко­сти, при­об­ре­тен­ной в ра­бо­чем ко­ле­се на­со­са, пре­об­ра­зу­ет­ся в по­тен­ци­аль­ную энер­гию дав­ле­ния. Уве­ли­че­ние дав­ле­ния на вы­хо­де из на­со­са может быть до­стиг­ну­то уве­ли­че­ни­ем либо ча­сто­ты вра­ще­ния, либо диа­мет­ра крыль­чат­ки. Ло­паст­ной насос ис­поль­зу­ет­ся для пе­ре­кач­ки жид­ко­стей не боль­шой вяз­ко­сти, до 500 сСт.

Можно тя­же­лую нефть пе­ре­ка­чать ло­паст­ным на­со­сом? Ответ по­яс­ни­те.