Внутреннее давление в жидкости: 4.6 Внутреннее давление в жидкости. Поверхностное натяжение

4.6 Внутреннее давление в жидкости. Поверхностное натяжение

На
молекулу внутри жидкости действуют
силы притяжения со стороны окружающих
молекул.

Эти силы
скомпенсированы и, поэтому, результирующая
сила равна нулю (рис. 24).

Для молекулы
находящейся на поверхности сфера
молекулярного действия лишь частично
расположена внутри жидкости,
равнодействующая всех сил не равна нулю
и направлена внутрь жидкости.

Результирующие
силы всех молекул поверхностного слоя
оказывают на жидкость давление, называемое
молекулярным или внутренним.

Для
перемещения молекул из глубины жидкости
в поверхностный слой необходимо затратить
работу за счет

Рис.24

кинетической
энергии молекул, расходуемой на увеличение
их потенциальной энергии. Молекулы
поверхностного слоя обладают дополнительной
энергией, пропорциональной площади
слоя

Молекулы
жидкости, находящиеся внутри контура,
притягивают молекулы образующие контур
ℓ. Сумма сил притяжения, действующих
на контур, ограничивающий поверхность
жидкости, называется силой
поверхностного натяжения.

, (51)

где
α – коэффициент поверхностного натяжения
имеющий размерность кг/с².

Коэффициент
поверхностного натяжения имеет порядок
10^-2 кг/с². Так для воды α_в=0,073
кг/с², для спирта α_с=0,022 кг/с²,
а для ртути α_р=0,47 кг/с².

Некоторые
вещества изменяют коэффициент
поверхностного натяжения. Они называются
поверхностно активными. Так спирт и
нефтепродукты уменьшают α воды, в сахар
и соль увеличивают.

4.7 Смачивание и несмачивание. Капилляры. Дополнительное давление.

При
соприкосновении жидкости с поверхностью
твердого тела ее свободная поверхность
искривляется в зависимости от сил
действующих между молекулами поверхностных
слоев жидкости и тела.

Угол
между касательной к поверхности жидкости
и твердого тела называется углом
смачивания θ. Если θ < π/2, то жидкость
смачивающая, а если θ > π/2, то несмачивающая
(рис.25).

Рис.25

Смачивание
и несмачивание — понятия относительные,
поскольку жидкость, смачивающая одну
твердую поверхность, не смачивает другую
(вода смачивает стекло, но не смачивает
парафин, ртуть не смачивает стекло, но
смачивает чистые поверхности металлов).

Капиллярами
являются узкие щели, трубки малого
диаметра (меньше 1мм), а явления изменения
высоты уровня жидкости в капиллярах по
отношению к уровню в широких сосудах
называются капиллярными.

В
капиллярах, вследствие смачивания или
несмачивания жидкостью стенок, кривизна
поверхности значительна. При смачивании
поверхность жидкости – мениск
– имеет вогнутую форму, а при
несмачивании – выпуклую. Искривленная
поверхность образует дополнительное
давление, направление которого либо
совпадает с гидравлическим, либо
направлено в противоположную сторону.
Оно определяется формулой Лапласа для
круглого капилляра радиусом R
при полном смачивании

,
(52)

Дополнительное
давление для выпуклой поверхности
положительно, а для вогнутой отрицательно.

Жидкость
в капилляре поднимается или опускается
на такую высоту h, при
которой гидростатическое давление
равное ρgh уравновешивается
дополнительным

(рис.26)

То
есть

(52)

Рис.26

где
ρ – плотность жидкости, R
– радиус капилляра.

Отсюда
следует, что высота поднятия (опускания)
жидкости в капилляре обратно пропорциональна
его радиусу. В тонких капиллярах жидкость
поднимается достаточно высоко. Так при
θ=0 вода в капилляре диаметром 1 мкм
поднимается на высоту 30м.

Капиллярные
явления играют значительную роль в
природе и технике. Снабжение кроны
деревьев питательными веществами. По
капиллярам почвы поднимается вода в
поверхностные слои. Уплотняя почву
можно усилить приток воды, а разрыхляя,
за счет нарушения капиллярности, наоборот
уменьшить и другие. В гемодинамике
капилляры обеспечивают снабжение тканей
кислородом эритроцитов.

Жидкости внутреннее давление молекул — Справочник химика 21

    В реальных газах при обычных давлениях величина Уо слегка превышает величину р и внутреннее давление мало. Для жидкостей значение (/г—р) практически равно 1т при небольших внешних давлениях, поэтому теплоту изотермического расширения часто называют внутренним давлением жидкости. Следует подчеркнуть, что в отличие от давления в газах внутреннее давление в жидкостях огромно. Оно характеризует взаимное притяжение молекул жидкости. Внутреннее давление жидкости является важной термодинамической характеристикой и используется при построении теории жидких растворов. [c.147]









    В жидкостях вязкость обусловлена преимущественно внутренним давлением, а в газах — тепловым движением молекул. Этим объясняется характер зависимости вязкости от температуры у жидкостей с повышением температуры вязкость уменьшается, так как при этом уменьшается внутреннее давление, а у газов — возрастает, поскольку при этом усиливается интенсивность перемещения молекул газа из слоя в слой. [c.33]

    Взаимодействие между молекулами жидкости (внутреннее давление) эквивалентно сжимающему действию внешнего давления. Это внутреннее давление может быть приближенно вычислено по коэффициентам сжатия жидкостей, находимых опытным путем. Так, для воды внутреннее давление равно 14 600 атм, для этилового спирта — 3900 атм, бензола — 380 атм, для эфира— 270 атм. [c.21]

    Результаты, полученные Б. Б. Кудрявцевым [16], показывают, что измерение скорости звука в жидкостях может служить методом изучения силового поля молекул. Кудрявцев [15, 16] показал, что, измеряя зависимость между скоростью звука и молекулярным объемом жидкости при постоянной температуре, можно определить внутреннее давление жидкости. Автор отмечает, что приближенно те же вычисления можно произвести, если известны зависимость скорости звука и плотности жидкости от температуры. Акустические измерения в жидкостях, но мнению Б. Б. Кудрявцева, можно использовать для вычисления постоянной а в уравнении Ван-дер-Ваальса и зависимости этой величины от температуры. [c.452]

    Для большинства жидкостей внутреннее давление, которое исп ,1-тывает жидкость со стороны поверхностного слоя, оценивается тысячами и десятками тысяч атмосфер. Под действием этих сил молекулы уходят с поверхности в более глубокие слои жидкости, в результате чего поверхность стремится сократиться. Это стремление к сокращению поверхности выражается в силах поверхностного натяжения, действующего вдоль поверхности. Увеличение поверхности на см» вызовет сопротивление со стороны сил поверхностного натяжения и, следовательно, будет сопряжено с затратой работы, равной  [c.61]

    Суммарный эффект взаимного притяжения молекул нередко описывают как внутреннее давление жидкости. Для нормальных (неассоциированных) или слабо ассоциированных жидкостей внутреннее давление в обычных условиях колеблется в пределах примерно от 3000 до 6000 бар. У сильно ассоциированных жидкостей оно достигает десятков тысяч бар. Большим внутренним давлением, присущим жидкостям, определяются многие их свойства — значительное поглощение теплоты при испарении, малая сжимаемость и др. [c.223]

    Очевидна, для жидкостей I—р) практически равно I при небольших внешних давлениях, поэтому последняя величина (которая, как мы знаем, есть теплота изотермического расширения) часто называется также внутренним давлением жидкости. Она характеризует взаимное притяжение молекул жидкости. [c.127]

    Упрощая вопрос и заменяя совокупность сил межмолекулярного взаимодействия (молекулярное силовое поле) ее макроскопическим аналогом—внутренним давлением, можно положить, что при отсутствии химического взаимодействия свойства раствора определяются в основном различием во внутренних давлениях компонентов. Можно допустить, что при равенстве внутренних давлений двух смешивающихся жидкостей молекулярные силовые поля не изменяются существенно при смешении и молекулы обоих компонентов испытывают такое же воздействие окружающих молекул, что и в среде себе подобных. В этом случае можно ожидать простых законов для многих свойств растворов, в частности отсутствия теплоты смешения и наличия пропорциональности между давлением насыщенного пара компонента и его мольной долей в растворе. Последнее связано с тем, что возможность для отдельной молекулы растворителя перейти из жидкой фазы в пар остается в растворе (в рассматриваемом простейшем случае) той же, что и в чистой жидкости число же молекул, испаряющихся в единицу времени, уменьшается пропорционально мольной доле. [c.168]

    Средняя кинетическая энергия молекул жидкости слишком мала, чтобы все они могли преодолеть силы внутреннего давления и распространиться равномерно по всей емкости, как это было с молекулами газа. Но, согласно закону распределения Максвелла, в жидкости всегда присутствует некоторое число молекул с большой энергией ( горячие молекулы), которые способны преодолеть силы внутреннего давления и покинуть объем жидкости — вырваться в пространство над ее поверхностью, т. е. испариться. В то же время в паре над поверхностью жидкости присутствуют молекулы с небольшой энергией ( холодные молекулы), которые захватываются жидкостью — происходит конденсация. [c.27]

    Тепловое движение молекул и внутреннее давление являются причиной еще одного свойства текучих тел — внутреннего трения или, иначе, вязкости. Это свойство можно определить как сопротивление текучего тела (жидкости, газа и т. п.) перемещению его частей относительно друг друга. [c.33]

    Внутреннее давление втягивает молекулы, расположенные на поверхности жидкости, внутрь и тем самым стремится уменьшить поверхность до минимальной при данных условиях. Сила, действующая на единицу длины границы раздела и обусловливающая сокращение поверхности кидкости, называется силой поверхностного натяжения, или, просто, поверхностным натяжением. Единицы измерения этой величины дин/см. Эта сила всегда направлена тангенциально к поверхности жидкости. [c.114]

    В жидкости за счет сил межмолекулярного взаимодействия существует внутреннее давление р , которое зависит от энергии межмолекулярного взаимодействия Е и мольного объема V Рвн = E/V. Для большинства молекул Рвн лежит в интервале 2 10 — 5 10 Па. Для того чтобы в значительной степени перекрыть это давление, создается внешнее давление порядка 10 — 10 Па. Проведение реакций под высоким давлением (10 — 10 Па) позволяет получить ценные сведения [c.125]

    Притяжением со стороны молекул воздуха можно пренебречь и считать, что сила притяжения поверхностных молекул жидкости, занимающих площадь в 1 м , молекулами глубинных слоев равна внутреннему давлению данной жидкости. [c.303]

    Под внутренним давлением жидкости понимают силу притяжения между молекулами жидкости в ее объеме. [c.303]

    В табл. 3 приведены постоянные а и Ь для некоторых веществ. Следует добавить, что член a/v , отражающий межмолекулярное взаимодействие и суммируемый с давлением, называется внутренним или статическим давлением. Для жидкостей оно может достигать нескольких тысяч атмосфер, а для газов может иметь различные знаки. Так, для водорода при обычных условиях внутреннее давление отрицательно, т. е. силы отталкивания, действующие между молекулами водорода, превышают силы притяжения .  [c.15]

    Для перемещения молекулы Жидкости из объема в поверхностный слой необходимо затратить работу, связанную с преодолением внутреннего давления. Из закона сохранения энергии известно, что затрачиваемая внешняя работа увеличивает энергию системы, которая в данном случае затрачивается на увеличение энергии молекул, перемещаемых из объема жидкости в поверхностный слой. Следовательно, молекулы поверхностного слоя жидкости обладают избыточной энергией, по сравнению с молекулами, находящимися в объеме. Эта энергия называется избыточной свободной энергией обычно ее относят к 1 см поверхности жидкости и называют удельной поверхностной энергией. Поэтому молекулы, находящиеся на границе фаз, всегда имеют избыток энергии. [c.22]

    В другом положении находится молекула Б. Силы притяжения, действующие со стороны молекул жидкости, не уравновешиваются силами, действующими на частицу вне жидкости, в результате чего равнодействующая притяжения этой молекулы направлена в сторону жидкости, вниз — молекула стремится втянуться внутрь жидкости. В таком положении находятся все молекулы,образующие поверхностный слой жидкости, вследствие чего возникает внутреннее давление в жидкости, направленное нормально к ее поверхностному слою. [c.117]

    В настоящее время ученые считают, что внутреннее строение жидкостей более сходно с таковым твердых тел, чем газов. В отличие от газов молекулы в жидкостях находятся на близких расстояниях (порядка размеров самих молекул). Силы сцепления между молекулами в жидкостях значительны и обусловливают большую величину внутреннего давления. [c.47]

    Чтобы научиться рассчитывать поправки на влияние мениска при измерениях плотности ареометрическим методом, надо иметь представления о поверхностных явлениях в жидкости. Все молекулы, лежащие в поверхностном слое, вследствие поверхностного давления стремятся втянуться внутрь жидкости, т.е. молекулы поверхностного слоя жидкости обладают некоторым запасом свободной (потенциальной) энергии по сравнению с молекулами внутренних слоев жидкости. Поверхность жидкости будет находиться в равновесии, если потенциальная энергия будет иметь наименьшее значение (то есть поверхность жидкости стремится сжаться), и находится в состоянии некоторого натяжения, которое называется поверхностным натяжением. У ареометра, плавающего в жидкости, в соприкосновение с поверхностью жидкости входит стержень ареометра. Вследствие взаимодействия сил сцепления между частицами жидкости и стержнем ареометра вокруг стержня ареометра образуется вогнутый мениск. Силы поверхностного натяжения заставляют жидкость подниматься вдоль стержня ареометра. Мениск увеличивает массу apeo- [c.244]

    С энергетической точки зрения [уравнение (1.2)] существование поверхностной энергии легко объяснимо. Внутри жидкости равнодействующая сил, приложенных к каждой молекуле со стороны окружающих ее молекул, равна нулю. Перемещаясь внутри жидкости, молекулы не совершают работы. В поверхностном слое молекулы жидкости с более сильным молекулярным полем подвержены действию сил, направленных внутрь этой фазы. Поэтому молекулы, выходящие на поверхность раздела фаз, должны совершить работу против внутреннего давления, при этом кинетическая энергия при выходе молекул на поверхность не изменяется. [c.15]

    Молекулярное давление зависит от сшш взаимодействия между молекулами, то есть от природы жидкости. Сшш взаимодействия тем выше, чем паяярнее мапекулн. Тан,дпя водц межмолекулярное взаимодействие (внутреннее давление) равно 1480 МПа, ддя бензола 380 МПа, для эфира всего 27 МПа [c.5]

    Поверхностное натяжение жидкостей также позволяет судить О их внутреннем строении. Можно считать, что в жидкости существует внутреннее давление, в какой-то мере рассматриваемое как объемное свойство, обусловленное результирующими силами притяжения, которые удерживают молекулы внутри жидкости. Это давление Р определяется как отношение поверхностного натяжения 7 к радиусу кривизны поверхности жидкости [c.190]

    Найденные для данного примера численные значения величин АЕ и н имеют следующий смысл. Работа н , равная 41 кал, представляет собой энергию, которую необходимо затратить на перемещение поршня (см, рис. 17.3), действуя против внешнего давления 1 атм. Эта величина показывает, какая работа должна быть выполнена, чтобы отодвинуть внешнюю атмосферу и дать место объему образующегося пара (1,700 л), возникающего в рассматриваемом превращении. Интерпретация величины АЕ требует, чтобы мы несколько отвлеклись от обычных представлений термодинамики, которые ограничены статистическим подходом и не учитывают поведения молекул. В рассматриваемом примере АЕ = 499 кал. Это показывает, что большая часть тепловой энергии, необходимой для превращения 1 г воды из жидкости в пар, расходуется на повышение внутренней энергии. Молекулы пара, как известно, располагаются приблизительно в 10 раз дальше друг от друга, чем молекулы жидкости, и, очевидно, для преодоления сил межмолекулярного взаимодействия в жидкости необходима большая энергия (см. разд. 11.1). Таким образом, под внутренней энергией обычно понимают потенциальную энергию молекул вещества (энергию, связанную с положением молекул или структурой вещества), а также кинетическую энергию, связанную с поступательным, колебательным и вращательным движением молекул. [c.307]

    На молекулу , находящуюся на межфазной поверхности, с одной стороны действуют молекулы жидкости, а е другой — молекулы газа. Поскольку / 1-1 > Р2-2, возникает результирующая сила Р, направленная в глубь жидкости. Эту силу часто называют внутренним давлением. [c.15]

    Чем сильнее различаются межмолекулярные взаимодействия в граничащих фазах, тем больше внутреннее давление. Для жидкостей на границе с воздухом внутреннее давление очень велико, например, для воды Р = 14 800 атм. Внутреннее давление Р стремится втянуть молекулу в глубь фазы 1. [c.16]

    Чтобы образовать межфазную поверхность, необходимо перевести часть молекул из объема жидкости на поверхность. Для этого надо совершить работу против внутреннего давления, очевидно, чем оно больше, тем больше энергии требуется затратить. Эта энергия сосредоточивается в молекулах, находящихся на поверхности, и называется поверхностной энергией. [c.16]

    Для идеальных растворов характерно то, что сила взаимодействия между всеми молекулами (одноименными и разноименными) равна. При этом общая сила, с которой молекула удерживается в смеси, не зависит от состава смеси. Очевидно, что парциальное давление в этом случае должно зависеть лишь от числа молекул, достигающих в единицу времени поверхности жидкости со скоростью, необходимой для преодоления сил внутреннего притяжения молекул, т. е. при данной температуре давление соответствующего компонента возрастает пропорционально его содержанию в жидкой смеси (закон Рауля)  [c.101]

    То же самое следует сказать и о внутреннем давлении а/у , которое возникает в результате взаимного притяжения молекул. Если плотность газа велика, эти силы взаимного притяжения молекул создают давление поверхностного слоя газа на внутренние слои. В жидкостях внутреннее давление достигает тысячи и даже десятков тысяч атмосфер. Величина внутреннего давления зависит от формы поверхности (Для вогнутой поверхности оно меньше, для выпуклой — больше). Этой зависимостью йнутреннего давле ния от формы поверхности объясняются капиллярные явления. Теплота, которую необходимо затратить для испарения н идкости, тем больше, чем больше внутреннее давление жидкости. Несомненно также, что существует зависимость между внутренним давлением подавлением насыщенного пара жидкости. Вообще внутреннее давление играет исключительно важную роль в самых разнообразных явлениях. [c.32]

    Внутри объем1а жидкости внутреннее давление действует равномернее во всех направлениях и поэтому оно не влияет на поведение молекул. Около поверхности, как показывает рис. 65, внутреннее давление уже не уравновешено и поверхностные молекулы подвержены силе, направленной внутрь объема. Сравнение с рассуждениями, изложенными в 138, указывает на тесную связь между внутренним давлением и поверхностным натяжением на которой мы не будем останавливаться.  [c.188]

    В случаях систем жидкость — газ (пар) можно пренебречь взаимодействием между поверхностными молекулами жидкости, и молекулами газа вследствие разреженности газовой фазы. Таким образом, поверхностное натяжение в системе жидкость — газ (Ж—Г) целиком определяется притяжением поверхностного слоя со стороны жидкой фазы, т. е. внутренним давлением жидкости. Если заменить газовую фазу второй жидкостью, не смешивающейся с первой, то притяжение со стороны второй жидкой фазы приведет к уменьшению некомпенсированности молекулярных сил в поверхностном слое и, следовательно, к уменьшению свободной поверхностной энергии. В результате межфазное натяжение 012 на границе раздела двух абсолютно несмешивающихся жидкостей будет равно разности поверхностных натяжений о°1 и чистых жидкостей на границе с собственным паром  [c.25]

    Поверхностное натяжение является следствием существования внутреннего давления — силы, втягивающей молекулы внутрь жидкости и направленной перпендикулярно поверхности. Внутреннее давление тем выше, чем полярпей вещество, так как причиной его является действие молекулярных сил. Например, внутреннее давление воды составляет 14 800 атм, а бензола — только 3800 атм. Огромные значения внутреннего давления объясняют, почему жидкости мало-сжимаемы под действием внешних давлений, обычно применяемых на практике. [c.114]

    На границе раздела жидкости с собственным паром или с воздухом силы межмолекулярного взаимодействия оказываются существенно большими со стороны жидкости. Поверхностная молекула испытывает одностороннее притяжение со стороны жидкости, втягивающее ее внутрь жидкости. В общем случае равнодействующая сил межмолекулярного взаимодействия поверхностных молекул перпендикулярна поверхности раздела и направлена в сторону фазы с более интенсивным мелсмолеку-лярным взаимодействием. Эта сила, отнесенная к единице площади поверхности раздела, носит название внутреннего давления и является важной характеристикой жидкости. Как правило, внутреннее давление тем больше, чем выше полярность вещества. Втягивая поверхностные молекулы внутрь фазы, внутреннее давление стремится уменьшить поверхность до ми- [c.187]

    Совершенно в ином положении оказываются молекулы, которые находятся в поверхностном слое жидкости. Поскольку молекулы пара расположены от них гораздо дальше, чем соседние молекулы жидкости, то сила притяжения /2, направленная в сторону газообразной среды, во много раз меньше силы притяжения Д, действующей в противоположную сторону. Разность сил молекулярного притяжения (/1 — ) направлена, таким образом, от поверхности в объем жидкости. Отношение этой разницы сил к единице поверхности называется внутренним давлением. Для жидкостей оно очень велико 11000 атм для воды, 2400 атм для спирта, 1400 атм для эфира и т. д. Этим объясняется трудносжимаемость жидкостей чтобы сжать жидкость, приходится создавать огромное внешнее давление, сравнимое с внутренним. [c.21]

    Деление теплоты испарения жидкости на ее молярный объем (при той же температуре) приводит к значению т. н. внутреннего давления данной жидкости (Я), которое может служить мерой сил связи между ее молекулами. Например, для воды при 100 °С молярный объем составляет 18,8 см и Я = 9,7 18,8 = 1= 0,516 ккал1см . Перевод этой величины в единицы давления при помощи механического эквивалента тепла (1 ккал = 427 кГ-м = 42700 кГ см) дает 0,516 — 42 700 =, = 22 000 кГ/сл4 = 22 ООО ат. Таким образом, внутреннее давление воды очень велико. Подавляющее большинство других жидкостей характеризуется внутренними давлениями порядка 2000—5000 ат, т. е. гораздо меньшими, чем у воды. [c.139]

    Кроме того, в силу клеточного эффекта часть радикальных пар рекомбинирует в клетке с образованием исходных молекул. Например, при распаде ацетилпероксида, как показало исследование с 0, примерно одна треть радикальных пар в среде уксусной кислоты рекомбинирует с образованием пероксида. Таким образом, можно ожидать, что в жидкой фазе константы скорости распада веществ с разрывом одной связи будут в 2-3 раза меньше, чем в газовой фазе. Сравнение экспериментальных данных показывает, что константы скорости и энергии активации распада таких молекул действительно близки. Обычно кинетические измерения в газовой фазе проводятся при более высокой температуре, чем в растворе экстраполяция по температуре служит дополнительным источником расхождения данных. Если рвутся согласованно две связи, то ДК внутреннее давление жидкости в этом случае должно слабо влиять на распад. Экспериментальные данные о распаде таких веществ в газовой фазе отсутствуют. [c.251]

    По своему физическому смыслу величина Ж при таком подходе — это мера стиснутости молекул в объеме жидкости из-за их взаимного притяжения, т. е. величина, близкая по смыслу к внутреннему (молекулярному) давлению — силе, удерживающей молекулы жидкости (или твердого тела) в объеме, на несколько порядков меньшем того, который молекулы этого вещества занимали бы в состоянии идеального газа при том же внешнем давлении р. В идеальном газе Х=0 в реальном газе Ж соответствует поправке на притяжение в уравнении Ван-дер-Ваальса. В конденсированных же фазах внутреннее давление достигает весьма больших величин. Если учесть, что толщина поверхностного слоя б близка к размеру молекул (8 Ь), а значения а лежат в пределах от единиц до тысяч мДж/м , то величина Ж составляет 10 —10 ° Н/м (т. е. достигает многих тысяч атмосфер) [c.23]

    При таком подходе по своему физическому смыслу величина является мерой стиснутости молекул в объеме жидкости из-за их взаимного притяжения и близка к внутреннему (молекулярному) давлению, удерживающему молекулы жидкости (или твердого тела) в объеме. В идеальном газе = 0, в реальном газе Ж соответствует поправке на притяжение в уравнении Ван-дер-Ваальса. В конденсированных же фазах внутреннее давление достигает весьма больших значений. Если учесть, что толщина поверхностного слоя 6 близка к ра 1меру молекул (6 Ь), а значения ст лежат в пределах от единиц до тысяч мДж/м , то величина Ссоставляет 10 —10 ° Н/м , т. е. достигает многих тысяч атмос- [c.26]

    ПОВОРОТНАЯ ИЗОМЕРИЯ, частный случай конформац. изомерии (см. Конформации). Обусловлена заторможенным вращением фрагментов молекулы вокруг соединяющей их связи. Наблюдается, напр., у молекул 1,2-дизамещеи-ного этана. Возникающие в результате П. и. конформации молекул обладают разл. термодинамич. стабильностью. В кристаллах, как правило, стабилен лишь один изомер, в газах и жидкостях изомеры находятся в динамич. равновесии, положение к-рого зависит от т-ры, давления и природы среды. Поворотные изомеры идентифицируют и изучают с помощью спектроскопич., дифракционных и др. физ. методов. См. также Внутреннее вращение молекул. ПОГРЕШНОСТИ АНАЛИЗА, см. Метрология химическо-го анализа. [c.452]

    В жидкой фазе как исходная молекула, так и акгивированный комплекс находятся в поле молекулярных сил окружающих молекул, эти силы оказывают на каждую частицу давление в (1+5)10 Па. Это внутреннее давление в жидкости оказывает [c.250]

Внутреннее давление — жидкость — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Внутреннее давление — жидкость

Cтраница 1

Внутреннее давление жидкости всегда вызывает поперечную силу, действующую на трубопровод, так как трубопровод, расположенный на опорах, всегда имеет прогиб от собственного веса и веса заключенной в нем жидкости, пусть даже незначительный. Кроме того, возможны нарушения прямолинейности участков трубопроводов при монтаже, вследствие чего Рг и Р 2-силы внутреннего давления жидкости в двух очень близких поперечных сечениях / — / и 2 — 2 ( рис. 72) создают равнодействующую силу К, которая приложена к участку / — 2 и направлена перпендикулярно оси трубопровода.
 [1]

Внутреннее давление жидкости является важной термодинамической характеристикой и используется при построении теории жидких растворов.
 [3]

Под внутренним давлением жидкости понимают силу притяжения между молекулами жидкости в ее объеме.
 [4]

Когда уменьшается внутреннее давление жидкости, насыщающей поровый объем породы, подвергнутой постоянному внешнему давлению ( нагрузке вышележащих пород), видимый объем породы уменьшается. В то же время объем ее твердой фазы повышается, например, зерна песка в песчанике. Эти изменения объема слегка уменьшают пористость породы с регулирующей величиной порядка 0 8 % на 100 am изменения во внутреннем давлении жидкости.
 [6]

По причине большого внутреннего давления жидкости, как и твердые тела, являются практически несжимаемыми веществами. Например, при увеличении давления в 500 раз ( от 105 н / м2 до 5 — Ю7 н / м2) при 20 С объем воды уменьшается всего лишь в 1 022 раза.
 [7]

Что называют внутренним давлением жидкости.
 [8]

Пластовое давление — внутреннее давление жидкости и газа, заполняющих поровое пространство породы, которое проявляется при вскрытии нефтеносных, газоносных и водоносных пластов. Образование пластового давления является результатом геологического развития региона.
 [9]

Кроме напряжений от внутреннего давления жидкости, цилиндры подвергаются изгибающим нагрузкам, напряжения от которых могут превосходить напряжения разрыва от давления жидкости. Расчеты на эти напряжения производят раздельно и выбирают максимальное значение.
 [10]

В качестве меры внутреннего давления жидкостей принято предложенное Гильдебрандтом [17] выражение где у — поверхностное натяжение, а V — молекулярный объем растворителя. Так как значения корпя кубического из величины молекулярного объема для многих органических растворителей довольно близки, то о внутреннем давлении пх дает правильное представление величина поверхностного натяжения.
 [11]

Групповое гидрогофрообразование с внутренним давлением жидкости является основным при изготовлении гибких элементов компенсаторов. Заготовка для такого вида гидрогофрообразования выполняется традиционными технологическими методами и представляет собой замкнутую оболочку различного поперечного сечения с одним или несколькими продольными сварными швами. Вид обработки сварных швов и термообработки зависит от марки материала и способа сварки.
 [13]

Стенки прямоугольного резервуара испытывают внутреннее давление жидкости и им необходимо придать жесткость при помощи вертикальных стоек со связями или горизонтальных ребер жесткости также со связями.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4

Внутреннее давление. Зависимость поверхностного натяжения от температуры.

Нужна помощь в написании работы?

Представим себе границу раздела жидкость/пар. Рассмотрим две нелетучие жидкости: одна молекула находятся на границе раздела (А), а другая — в объеме жидкости (В) (рис. 2). На молекулу Вв сфере молекулярного притяженаяrдействуют сила притяжения соседних молекул таким образом, что все силы взаимодействия скомпенсированы.

На молекулуА со стороны молекул жидкости действует большая сила (вследствие меньшего расстояния между: молекулами), чем со стороны молекул пара. Таким образом, равнодействующая всехсил направлена в объем жидкости перпендикулярно поверхности раздела. И эта равнодействующая стремится затянуть молекулу с поверхности жидкости в объем. Сумма равнодействующих для молекул, занимающих 1 см2границы раздела фаз, называется внутренним давлением. Чем больше силы взаимодействия между молекулами жидкости, тем больше сила внутреннего давления. Следовательно, чтобы молекула могла находиться на границе раздела фаз, она должна обладать избытком энергии. Этот избыток энергии, рассчитанный для количества молекул, занимающих единицу площади поверхности на границе раздела фаз, называется поверхностным натяжением s. Или, другими словами, чтобы вытащить из объема жидкости на границу раздела фаз такое количество молекул, которое образует единицу площади поверхности раздела фаз, необходимо совершить работу против силы внутреннего давления. Эта работа и будет являться поверхностным натяжением жидкости. Итак, поверхностное натяжение – это работа равновесного изотермического процесса создания единицы площади новой поверхности.

Поверхностное натяжение зависит от температуры. Для многих однокомпонентных неассоциированных жидкостей (вода, расплавы солей, жидкие металлы) вдали от критической температуры хорошо выполняется линейная зависимость:

где s и s0 – поверхностное натяжение при температурах T и T0 соответственно, α≈0,1 мН/(м·К) – температурный коэффициент поверхностного натяжения.

Поможем написать любую работу на аналогичную
тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему
учебному проекту

Узнать стоимость

Поделись с друзьями

Давление жидкости внутреннее — это… Что такое Давление жидкости внутреннее?

Давление жидкости внутреннее

— см. давление поверхностное.

Толковый словарь по почвоведению. — М.: Наука.
Под редакцией А.А. Роде.
1975.

• Давление гидростатическое
• Давление осмотическое почвенного раствора

Полезное

Смотреть что такое «Давление жидкости внутреннее» в других словарях:

• Давление поверхностное — (син.: давление жидкости внутреннее) Д., создаваемое в жидкости поверхностными слоями молекул вследствие одностороннего, направленного внутрь притяжения их остальной массой жидкости. Величина Д. п. зависит от природы жидкости и формы ее… …   Толковый словарь по почвоведению

• давление — 2.3 давление: Механическая величина, характеризующая интенсивность сил, действующих на внутреннюю (внутреннее давление среды) или наружную (внешнее давление воды, грунта) поверхность трубопровода по нормали к ней. Источник: СТО Газпром 2 2.1 318… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Давление — физическая величина, характеризующая интенсивность нормальных (перпендикулярных к поверхности) сил, с которыми одно тело действует на поверхность другого (напр., фундамент здания на грунт, жидкость на стенки сосуда, газ в цилиндре двигателя на… …   Российская энциклопедия по охране труда

• Жидкости — тела, характеризующиеся, как и газы, способностью течь (см. Вязкость), особой подвижностью частиц и в то же время обладающие определенным, ограниченным собственной поверхностью тела объемом. Последнее свойство сближает Ж. с твердыми телами. Объем …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

• Жидкости — Механика сплошных сред Сплошная среда Классическая механика Закон сохранения массы · Закон сохранения импульса …   Википедия

• рабочее давление — 3.8 рабочее давление: Давление воздуха на выходе из компрессора. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• расчетное давление — 3.15 расчетное давление: Максимальное рабочее давление с учетом допустимых кратковременных повышений, при котором обеспечивается надежная работа барокамеры при рабочей температуре среды в течение заданного срока эксплуатации. Расчетное давление… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• номинальное давление — 2.2.105 номинальное давление: Максимальное рабочее давление в пароварочном аппарате и в парогенераторе, указанное изготовителем для частей аппарата, находящихся под давлением. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Осмотическое давление —         диффузное давление, термодинамический параметр, характеризующий стремление раствора к понижению концентрации при соприкосновении с чистым растворителем вследствие встречной диффузии молекул растворённого вещества и растворителя. Если… …   Большая советская энциклопедия

• РОДЫ — РОДЫ. Содержание: I. Определение понятия. Изменения в организме во время Р. Причины наступления Р………………… 109 II. Клиническое течение физиологических Р. . 132 Ш. Механика Р. …………….. 152 IV. Ведение Р……………… 169 V …   Большая медицинская энциклопедия

Влияние дисперсности на внутреннее давление тел | Лако-красочные материалы

Вследствие избыточной поверхностной энергии жидкости благо­даря подвижности приобретают сферическую форму в услови­ях невесомости (нейтрализации силы тяжести). Вода в реках, морях, озерах имеет плоскую, ровную поверхность только потому, что на нее действует сила тяжести. С уменьшением ко­личества жидкости роль силы тяжести снижается, так как она уменьшается пропорционально кубу, а поверхность — квадрату

Рис. 11.22. Схема, иллюстрирующая влияние кривизны межфазной поверх­ности на внутреннее давление жидких фаз

Размера тела, т. е. увеличивается удельная поверхность. Возрас­тающая роль поверхностной энергии проявляется в появле­нии кривизны поверхности жид­кости, уменьшающей площадь поверхности при данном объеме. Если жидкость находится на поверхности другого конденсиро­ванного тела, то при оценке

Кривизны следует учитывать и адгезию, которая, как и сила тяжести, способствует растеканию.

Рассмотрим результат влияния кривизны поверхности раз­дела между двумя несмешивающимися жидкостями на внутрен­нее давление в фазах (рис, П.22). Кривизна вызывает измене­ние площади и положения межфазной поверхности, что можно выразить приращением поверхностной энергии Ads, Кроме того, изменяются объемы фаз 1 и 2 на DV, и DV2. При условии по­стоянства объема всей системы DVJ=—DV2— Изменение объемом вызывает соответствующие изменения энергий фаз / и 2 на P)DVt и PidV—T (где рІ и р2 — давления внутри фаз). Соотноше­ние между поверхностной энергией и «объемной» можно запи­сать с помощью обобщенного уравнения первого и второго на­чал термодинамики относительно энергии Гельмгольца F при

Уравнение (11.171) в общем виде отражает влияние кривиз­ны поверхности на внутреннее давление фаз. Чем больше меж­фазное натяжение, тем влияние кривизны значительнее. Из не­го следует, что фазы, разделенные искривленной поверхностью, могут находиться в равновесии только при разных давлениях внутри фаз. В фазе, имеющей положительную кривизну, давле­ние больше, чем внутри фазы с отрицательной кривизной.

Это следует и из рис. 11.22. Стремление межфазного натяже­ния сократить поверхность приводит к увеличению давления
в фазе 2. Это увеличение Ар можно представить как равно­действующую сил межфазного натяжения о, сходящихся в точ­ке 0. Равнодействующая направлена перпендикулярно к по­верхности в центр кривизны. Если давление в одной из фаз можно поддерживать постоянным, например атмосферное дав­ление в воздушной фазе, то разность давлений будет характе­ризовать изменение давления в конденсированной фазе с кри­визной рг по сравнению с давлением в такой же фазе под ров­ной поверхностью: р«,: Ар = рг—р<*,.

Кривизна поверхности, имеющей форму правильной сферы радиусом г, составляет

Ds/DR = ± 2/г Тогда уравнение (11.171) принимает вид

Лр= ± 2а/г Ш.172>

Это уравнение применимо для определения приращения внутреннего давления жидкости со сферической поверхностью; 1 /г характеризует дисперсность частицы D. Таким образом, чем выше дисперсность, тем больше внутреннее давление. Напри­мер, в капле воды размером 10~6 см дополнительное давление (Ар) достигает 15 МПа. Оно составляет небольшую долю от общего внутреннего давления воды (более 1000 МПа), но вполне достаточно для того, чтобы обусловливать некоторые явления, в том числе обеспечение сферической формы капель. Такое же дополнительное давление характерно и для пузырь­ков воздуха в жидкости.

Кривизна цилиндрической поверхности длиной I и радиусом г равна:

Ds/dV= ± 1J Г

Соответственно уравнение (11.171) переходит в соотношение

Лр= ± а/г (11.173)

Для поверхностей неправильной формы используется пред­ставление средней кривизны определяемой пс уравнению

Tf=V2U А,-Ц/Г2) Где 1 /г, и Цг2 — кривизна главных нормальных сечений 1 к 2.

С учетом этого соотношения получаем более общее уравне­ние для дополнительного давления, обусловленного кривизной поверхности:

Др=а(1/г, + 1/г2) (11.174)

Для сферы г, = г2 уравнение (11.174) переходит в (11.172). При цилиндрической поверхности одни из радиусов равен бес­конечности, и уравнение (11.174) принимает вид (11.173). Урав­нения, связывающие изменение внутреннего давления тела •с кривизной поверхности (11.171) — (11.174), известны под на­званием уравнений Лапласа.

Дополнительное давление, обусловленное кривизной поверх­ности, всегда направлено к центру кривизны. Поскольку центр кривизны может находиться внутри жидкости (положительная кривизна) и вне жидкости (отрицательная кривизна), допол­нительное давление в первом случае увеличивает внутреннее давление жидкости (сжатие), а во втором — уменьшает его (растягивание). Сжатие и растягивание жидкости происходит в результате самопроизвольного уменьшения поверхностной энергии (площади поверхности).

Интересна особенность, характерная для мыльных пузырей. Они имеют наружную и внутреннюю поверхности, радиусы кривизны которых почти одинаковы (толщиной пленки можно пренебречь), и обладают одним центром кривизны. В результа­те давление в пузырях равно удвоенному значению, получаемо­му по формуле (П. І72). Так же, как и для сплошной жидкости, давление в мелких пузырьках больше, чем в крупных. Если соединить эти пузырьки друг с другом какой-нибудь трубкой, то воздух будет переходить в крупный пузырек до тех пор, пока на месте мелкого пузырька не образуется кривизна, рав­ная кривизне большого пузырька.

Уравнение Лапласа лежит в основе экспериментального ме­тода «максимального давления пузырька» для определения по­верхностного натяжения жидкостей и жидких растворов, а так­же межфазного натяжения. Метод заключается в продавлива — нии через капилляр, опущенный в жидкую фазу, газа (воздуха) или жидкости (другой фазы). Максимальное давление соответ­ствует образованию полусферы пузырька (капли) радиуса, равного радиусу капилляра, и его отрыву от капилляра. Чтобы избежать погрешности при измерении кривизны мениска (или Радиуса капилляра), используют относительный метод, вклю­чающий определение константы прибора по стандартной жид­кости. Зная поверхностное натяжение стандартной жидкости, постоянную прибора к вычисляют по формуле:

А=/ср 111.175)

Где р — максимальное давление при продавливании пузырька (капли) через капилляр.

Эту же формулу используют и для последующих расчетов поверхностного натяжения других жидкостей по эксперимен­тальным значениям давления р.

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Лечение внутричерепного давления в Екатеринбурге

Внутричерепное давление (ВЧД) – это разница между давлением в полости черепа и атмосферным. При возникновении различных причин этот баланс нарушается и возникает внутричерепная гипертензия.

Методы измерения

Самостоятельно измерить внутричерепное давление дома невозможно. Нужна помощь грамотных врачей и медицинское оборудование. Выделяют два основных метода измерения – инвазивные и неинвазивные.

Первый неинвазивный способ − офтальмоскопия глазного дна. Врач проведет осмотр и оценит глазное давление по диаметру диска зрительного нерва. При внутричерепной гипертензии диск будет отечный, увеличенный, с нечеткими контурами.

На транскраниальной допплерографии видно пульсацию и кровоток в мозговых артериях. Повышение индекса выше принятых значений означает увеличение давления в полости черепа.

На КТ головного мозга обнаруживают возможные травмы и повреждения, отек, гематомы и смещение тканей. У детей можно выполнить УЗИ через незаросший родничок и увидеть структуры мозга.

Инвазивный, но достоверный способ – спинномозговая пункция. Процедура выполняется строго по показаниям. Оценивается состояние ликвора: давление и физические характеристики. По скорости его истечения можно предположить характер ликворного давления.

Причины повышения

Норма внутричерепного давления у взрослых составляет 7-15 мм.рт.ст. Основные причины внутричерепной гипертензии:

• увеличение в объеме нормальных структурных компонентов из-за отека,
• появление дополнительного объемного образования: кисты, опухоли, абсцессы,
• экстра- и интракраниальные заболевания: тромбофлебит синусов, субдуральные и эпидуральные гематомы (спонтанные или после травмы),
• распространенный воспалительный процесс: менингит, менингоэнцефалит, энцефалит,
• экзо- и эндогенные интоксикации.

Симптомы у взрослых

Внутричерепная гипертензия проявляется последовательностью признаков. Это прогрессирующее ухудшение неврологического статуса, не связанное с другой патологией. У мужчин, женщин возникают общемозговые симптомы – тошнота, рвота и головная боль.

В тяжелых случаях может быть нарушение сознания от оглушения до комы. Обнаруживается нарушение движения глазных яблок в виде косоглазия, расширение зрачков и снижение реакции на свет.

Наличие одного из перечисленных симптомов не говорит о повышенном внутричерепном давлении. Однако это повод для более детального обследования. Необходимо оценивать клиническую картинку в комплексе, а также учитывать результаты дополнительных методов диагностики.

Диагностика

В диагностировании панических атак ведущую роль играют повторяющиеся приступы страха и чувство тревоги, развивающееся внезапно, а также наличие четырех сопутствующих симптомов из списка. Исключаются соматические заболевания, между приступами самочувствие человека вполне нормальное – отсутствует выраженный страх и тревога.

Гидроцефалия у детей

Эта патология вызвана повышенным количеством спинномозговой жидкости. У грудничков отмечается увеличение окружности головы, выбухание и напряжение родничков, расхождение швов между костями черепа.

Возможно появление судорожного синдрома. Заметна диспропорция мозговой и лицевой частей черепа. Отмечается расстройства движения и координации, умственная отсталость.

Пониженное внутричерепное давление

Клиническая картина не такая явная, как при повышении давления, однако возникают некоторые неспецифические признаки. Они нарушают работоспособность человека и повседневную деятельность.

Возможные симптомы:

• периодическая головная боль различной интенсивности,
• раздражительность, ухудшение внимания и слабость,
• головокружение и падение артериального давления,
• тошнота, озноб,
• перепады эмоционального фона (эмоциональная лабильность),
• ухудшение зрения.

Причины пониженного давления: выполнение медицинских вмешательств или операций, которые приводят к гипотензии. Например, диагностическая люмбальная пункция.

Также влияют травмы, приводящие к разрыву твердой мозговой оболочки. Системные изменения: уремия или обезвоживание.

Осложнения повышенного давления

Патология опасна, так как может привести к летальному исходу. Ткани из-за отека могут сдавливать кровеносные сосуды и приводить к ишемическому инсульту. Если пострадает зрительный нерв, то возможна его атрофия и слепота.

Смещение структур головного мозга нарушает их работу. Патологическое возбуждение нервных клеток может вызывать эпилептические приступы.

Способы снижения давления при внутричерепной гипертензии

Поскольку такая патология – чаще всего симптом заболевания, то необходимо устранить причину ее возникновения. Для обеспечения оттока спинномозговой жидкости, в некоторых случаях, выполняется хирургическое вмешательство с целью устранения опухоли, абсцесса или гематомы.

Если причиной стало инфекционное воспаление мозговых оболочек, то проводят массивную терапию антибиотиками. Возможно их введение в субарахноидальное пространство.

Для ликвидации симптомов применяют методы, включающие немедикаментозную и медикаментозную терапию. Для начала необходимо приподнять головной конец пострадавшего, ограничить потребление жидкости.

Из лекарственных препаратов используют мочегонные, чтобы убрать лишнюю жидкость из тканей. Таким эффектом обладает ацетазоламид, Фуросемид. Терапию подбирает врач невролог. Диакарб эффективно снижает продукцию спинномозговой жидкости.

С целью улучшения микроциркуляции и кровоснабжения тканей применяют нейропротекторы и ноотропы. В тяжелых случаях требуется гормональная терапия под контролем жизненно важных показателей.

Проведение спинномозговой пункции с механическим извлечением ликвора обладает гипотензивным свойством. Часто требуется выполнение оперативного вмешательства. Планово проводится шунтирование для искусственного оттока жидкости из головного мозга.

Способы снижения давления при внутричерепной гипертензии

Дома устранить симптомы невозможно. Требуется медицинская помощь и госпитализация в неврологическое отделение для обследования и лечения. Если потратить время на лечение с помощью народных методов, можно нанести вред своему организму. Данное заболевание имеет серьезные осложнения, угрожающие жизни и трудоспособности.

Заключение

Повышенное ВЧД – серьезное заболевание, способное нарушать качество жизни и приводить к инвалидности. Это не самостоятельная патология, а симптом, поэтому главная цель − найти причину. Самые распространенные – это отек, опухоль или гематома в головном мозге. Комплекс признаков позволяет заподозрить данное заболевание. Важно не заниматься самолечением, а обратиться за помощью к профессионалам.

Записаться на прием к опытному врачу-неврологу можно по тел. +7(343)355-56-57 либо на сайте МО «Новая больница»

Стоимость услуг

Способы оплаты: оплата наличными средствами; оплата пластиковыми банковскими картами МИР, VISA, MastercardWorldwide

Внутренняя жидкость — обзор

6.3 Коррозия сплавов Ti – Ni в различных средах

Внутренние жидкости содержат концентрации хлорид-ионов примерно в семь раз выше, чем жидкости для полости рта. Рацион, богатый хлоридом натрия, добавленным к большим объемам подкисленных напитков (фосфорная кислота), обеспечивает постоянный источник коррозионных агентов, несмотря на относительно короткое воздействие. Кроме того, было подсчитано, что средний городской человек, дышащий ртом, вдыхает около кубического метра воздуха каждые два часа с потенциальным потреблением от 0.11 и 2,3 мг диоксида серы. ¹¹ Было обнаружено, что диоксид серы и сероводород ускоряют потускнение и коррозию металлических имплантатов.

Помимо уровней ионов хлора и pH внутриротовой жидкости, есть еще один важный фактор, влияющий на оценку коррозии. Это внутриротовой электрохимический потенциал. Исследования электрохимической коррозии обычно проводят с помощью потенциостатических или потенциодинамических измерений. Интерпретация данных электрохимической коррозии требует знания ожидаемых внутриротовых потенциалов.Nilner et al. ¹² сообщили, что внутриротовой потенциал колебался от -431 до -127 мВ, который был измерен на 407 реставрациях из амальгамы во рту 28 пациентов. Corso et al. ¹³ сообщили, что внутриротовой потенциал колеблется от -300 до +300 мВ. Reclaru и др. . ¹⁴ сообщил о диапазоне от 0 до +300 мВ. Эверс и др. . ¹⁵ сообщил, что он находится в диапазоне от –380 до +50 мВ. Следовательно, диапазон перекрывающихся данных представляет собой очень узкое окно потенциальной зоны от 0 до +50 мВ.

В дополнение к перечисленным выше внутриротовым химическим и электрохимическим методам, важно знать, как моделировать внутриротовые среды при подготовке и проведении испытания на химическую или электрохимическую коррозию in vitro . Большинство исследований коррозии проводилось с использованием физиологических изотонических растворов электролитов, таких как 0,9% солевой раствор, ^{16, 17, 18} Ringer’s, ^{19, 20} Tyrode’s, ²¹ Hank’s ²² , молочная кислота для имитации накопленного налета, ^{23, 24} и искусственная слюна ^{25, 26} или имитация биологической жидкости (SBF), как показано ниже.

Существует множество исследований коррозионного поведения материалов Ti – Ni. Одной из причин этого является тот факт, что почти половину атомного процента этого сплава составляет Ni, который считается одним из трех тяжелых токсичных элементов, часто используемых в биосовместимых сплавах. Двумя другими элементами являются Cr и V. Следовательно, следует тщательно изучить безопасность и биосовместимость. За последнее десятилетие из-за их уникальных характеристик SME (эффект памяти формы) и SE (сверхэластичность) сплавы Ti – Ni все чаще рассматриваются для использования во внешних и внутренних биомедицинских устройствах, например.д., ортодонтические проволоки, эндодонтические файлы, зубные имплантаты лезвийного типа, саморасширяющиеся сердечно-сосудистые и урологические стенты, пластины и гвозди для фиксации переломов костей и т. д. Для применения в организме человека коррозионная стойкость Ti – Ni становится чрезвычайно важной. поскольку количество и токсичность продуктов коррозии контролируют биосовместимость сплава.

Внутреннее давление жидкости в тонкой сферической оболочке с точки зрения деформации в любом одном направлении Калькулятор

Внутреннее давление жидкости в тонкой сферической оболочке с точки зрения деформации в любом одном направлении Формула

internal_pressure = (Деформация * (4 * Толщина * Модуль упругости) / (1-коэффициент Пуассона)) / (Диаметр сферы)

P _и = (ε * (4 * T * E) / (1-𝛎)) / (D)

Как снять стресс-обруч?

Можно предположить, что наиболее эффективным методом является применение двойного холодного расширения с большими натягами наряду с осевым сжатием с деформацией, равной 0.5%. Этот метод позволяет снизить абсолютную величину остаточных напряжений кольца на 58% и уменьшить радиальные напряжения на 75%.

Как рассчитать внутреннее давление жидкости в тонкой сферической оболочке с точки зрения деформации в любом одном направлении?

Внутреннее давление жидкости в тонкой сферической оболочке с точки зрения деформации в любом одном направлении. Калькулятор использует internal_pressure = (Деформация * (4 * Толщина * Модуль упругости) / (1-коэффициент Пуассона)) / (Диаметр сферы) для расчета Внутреннее давление. Внутреннее давление жидкости в тонкой сферической оболочке с точки зрения деформации в любой формуле одного направления определяется как мера того, как изменяется внутренняя энергия системы, когда она расширяется или сжимается при постоянной температуре.Внутреннее давление и обозначается символом P _i .

Как с помощью этого онлайн-калькулятора рассчитать внутреннее давление жидкости в тонкой сферической оболочке с точки зрения деформации в любом одном направлении? Чтобы использовать этот онлайн-калькулятор для расчета внутреннего давления жидкости в тонкой сферической оболочке с точки зрения деформации в любом одном направлении, введите: Деформация (ε) , Толщина (T) , Модуль упругости (E) , коэффициент Пуассона ( 𝛎) и Диаметр сферы (D) и нажмите кнопку расчета.Вот как внутреннее давление жидкости в тонкой сферической оболочке с точки зрения расчета деформации в любом одном направлении можно объяснить с заданными входными значениями -> 1298.701 = (0,5 * (4 * 1 * 10000000000) / (1-0,3)) / (22) .

Flexcom> Теория> Прикладная нагрузка> Внутренняя жидкость> Гидростатическое давление

Внутренняя жидкость

Гидростатическое давление, создаваемое внутренней жидкостью, рассчитывается с использованием следующего уравнения.

(1)

где:

• P — полное гидростатическое давление

• ρ — массовая плотность внутренней жидкости

• g — ускорение свободного падения

• Δh — напор гидростатического давления.Это равно разнице между высотой точки интереса (на основе положения узла) и общей высотой соответствующей внутренней жидкости (определяемой записью Level Above Mudline под ключевым словом * INTERNAL FLUID).

• PU — это (дополнительно) определяемое пользователем постоянное давление выше гидростатического. Это определяется через запись «Внутреннее давление» под ключевым словом * ВНУТРЕННЯЯ ЖИДКОСТЬ.

Для наборов элементов, которые не испытывают пробкового потока, гидростатическое давление внутри каждого элемента вычисляется независимо на основе уравнения (1) выше.

Пробковый поток

Для набора элементов, который испытывает пробковый поток в какой-то момент во время моделирования (т. Е. Когда один и тот же набор элементов упоминается как в ключевых словах * INTERNAL FLUID, так и * SLUGS), гидростатическое давление внутри каждого элемента получается из (i) гидростатического давление в контрольной точке и (ii) возможность подключения набора элементов. В частности:

• Предполагается, что первый узел первого элемента в наборе действует как опорная точка для всего набора.

• Гидростатическое давление в контрольной точке PRP вычисляется с использованием уравнения (1).

• Гидростатическое давление на конце первого элемента, P1-END, вычисляется с использованием уравнения 2, где ρINT — плотность жидкости, содержащейся в элементе, Δh — разница в высоте между конечными точками элемента, и остальные символы определены ранее.

(2)

• Если элемент полностью заполнен внутренней жидкостью, ρINT — это плотность внутренней жидкости, указанная в ключевом слове * INTERNAL FLUID.Если элемент полностью заполнен материалом пробки, ρINT — это плотность материала пробки, указанная в ключевом слове * SLUGS. Если элемент содержит смесь жидкости и пробки, ρINT представляет эквивалентную плотность жидкости, которая вычисляется на основе интегрирования по точкам, при этом предполагается, что каждая точка интегрирования управляет локальным участком элемента, окружающим точку интегрирования. Для получения дополнительной информации о частичном заполнении см. Пробочный поток.

• Гидростатическое давление в начале второго элемента в наборе равно значению в конце первого элемента i.е. P2-START = P1-КОНЕЦ.

• Гидростатическое давление на конце второго элемента вычисляется с использованием уравнения 2 и так далее.

• Поскольку гидростатическое давление вычисляется постепенно с использованием связности набора элементов, Flexcom требует, чтобы любой набор элементов, который испытывает нагрузку от пробки, должен образовывать непрерывную линию элементов от начала до конца.

Примечание. В более ранних версиях Flexcom (до Flexcom 8.10.2 включительно) член гидростатического давления вычислялся исключительно на основе определения внутренней жидкости, на которое не влияло наличие пробкового потока.Этот подход был чрезмерно упрощенным и в некоторых случаях мог привести к неправильному моделированию сил плавучести, особенно для относительно длинных пробок в негоризонтальных элементах.

НАПРЯЖЕНИЙ В ТОНКОМ ЦИЛИНДРЕ ПРИ ВНУТРЕННЕМ ДАВЛЕНИИ

Сегодня мы увидим здесь напряжения в тонких
цилиндрические оболочки, подверженные внутреннему давлению, с помощью этого
Почта.

Раньше
забегая вперед, сначала напомним основу тонкой цилиндрической оболочки

Тонкая цилиндрическая оболочка также называется давлением
сосуд и такие сосуды обычно используются в различных инженерных приложениях
например, для хранения жидкости под давлением.Котлы, Баллоны LPG, Воздух
Ствольные баки — лучшие образцы тонких цилиндрических гильз.

Будет рассматриваться цилиндрическая или сферическая оболочка.
как тонкая цилиндрическая или сферическая оболочка, если толщина стенки оболочки очень
мал по сравнению с внутренним диаметром корпуса.

Толщина стенки тонкой цилиндрической и сферической формы.
оболочка будет равна или меньше 1/20 внутреннего диаметра оболочки.

Напряжения
в тонкой цилиндрической оболочке

Давайте рассмотрим одну цилиндрическую оболочку, как показано на рисунке.
здесь, подвергнутый внутреннему давлению жидкости P.Будет два типа напряжений, которые будут развиваться.
в стенке тонкой цилиндрической оболочки, и эти напряжения указаны здесь.

Окружное напряжение или напряжение обруча

по окружности
напряжение или кольцевое напряжение

Напряжение, действующее по окружности тонкого
Цилиндр будет называться окружным напряжением или кольцевым напряжением.

Если жидкость хранится под давлением внутри
цилиндрическая оболочка, давление будет действовать вертикально вверх и вниз над
цилиндрическая стенка.Сосуд под давлением может лопнуть, как показано здесь на
следующий рисунок и напряжения, возникающие при таком разрушении цилиндрической оболочки
будет называться окружным напряжением или напряжением обруча.

Окружное напряжение или кольцевое напряжение, развивающееся в
стенку цилиндрической оболочки легко определить с помощью
по следующей формуле.

продольный
напряжение

Напряжение, действующее по длине тонкого цилиндра, будет
можно назвать продольным напряжением.

Если жидкость хранится под давлением внутри
цилиндрическая оболочка, сила давления будет действовать по длине цилиндрической оболочки на двух ее концах.Цилиндрическая оболочка будет иметь тенденцию разрываться, как показано здесь в
На следующем рисунке и напряжения, возникающие при таком разрушении цилиндрической оболочки, будем называть продольными напряжениями.

Продольное напряжение возникло в стенке
цилиндрическую оболочку легко определить с помощью следующей формулы.

Продольное напряжение = (1/2) x Окружное напряжение

σ _L = 1/2 x [p x d] / 2t

σ _L = п.д / 4т

Есть ли у вас предложения? Напишите, пожалуйста, в комментарии
коробка.Теперь выведем выражение для окружности
напряжение или кольцевое напряжение, возникающее в стенке цилиндрической оболочки, в
Категория прочности материала, в нашем следующем посте.

Артикул:

Прочность материала, Р. К. Бансал

Также
читать

пожаловаться на это объявление

Внутренний поток — уравнение HP

Когда жидкость течет по трубе в устойчивом состоянии, возникает сложный баланс сил, даже когда жидкость течет с постоянной и устойчивой скоростью.Для простоты рассмотрим этот случай.

Из-за прилипания жидкости к стенкам жидкость прилипает к стенкам и не движется по стенкам. Но поскольку он движется посередине, скорость меняется в зависимости от радиуса. Это означает, что цилиндрические оболочки жидкости текут друг над другом. Этому потоку будет препятствовать внутренняя вязкость жидкости. В результате, по 2-му закону Ньютона должна существовать другая сила, действующая в направлении потока, чтобы поддерживать течение жидкости, поскольку постоянная скорость подразумевает баланс сил.

Поскольку скорость меняется с расстоянием от стены, даже в установившемся потоке, вычисление баланса сил и потока довольно сложно и требует серьезных расчетов. Если вы хотите увидеть полную информацию, посетите страницу Внутренний поток — уравнение HP (расширенное). Пока мы будем работать с менее точной, но более простой моделью, которая по-прежнему дает правильный результат.

Вместо того, чтобы беспокоиться об изменении потока с радиусом, давайте предположим модель, в которой поток в трубке однороден и не изменяется в трубке.Мы знаем, что существует сопротивление, зависящее от скорости, поэтому давайте включим в нашу модель силу трения между стенкой трубы и жидкостью, пропорциональную скорости. Мы знаем, что это не настоящий источник сопротивления, но поскольку мы знаем, что необходим баланс сил и что истинная сила сопротивления пропорциональна скорости, это должно сработать. Нам просто нужно будет настроить константы в формуле, чтобы они соответствовали более сложному анализу, и эта модель поможет нам подумать о том, что происходит.

Представьте трубу, по которой жидкость движется по ней равномерно с постоянной скоростью. Изолируйте небольшой цилиндр с жидкостью (показан синим цветом на рисунке ниже). Мы предполагаем, что между стенкой и жидкостью существует сила сопротивления, пропорциональная скорости.

Поскольку цилиндр с жидкостью движется с постоянной скоростью, сила сопротивления должна уравновешиваться некоторой силой, толкающей его по трубе. Единственное, что касается цилиндра, — это остатки жидкости по обе стороны от выбранного нами цилиндра.Каждая сторона оказывает давление на диск с жидкостью.

Поскольку должна существовать сила, уравновешивающая силу сопротивления, она должна возникать из-за разницы давлений. Мы пришли к выводу, что если жидкость продолжает двигаться с постоянной скоростью, давление должно падать по мере того, как мы спускаемся вниз по потоку. Вот картинка.

Сила сопротивления показана в синем цилиндре жидкости стрелками, указывающими влево. Жидкость перед цилиндром оказывает на него давление справа, а жидкость ниже по потоку оказывает давление на цилиндр, толкая его влево.

Теперь мы можем вывести связь между количеством протекающей жидкости ($ Q $) и перепадом давления, $ \ Delta p $, если мы сделаем следующие простые предположения:

• Жидкость движется с постоянной скоростью $ v $.
• Жидкость имеет постоянную однородную плотность, поэтому можно говорить об объемном потоке, $ Q = Av $.
• Сила сопротивления, действующая на цилиндр, пропорциональна его скорости и длине, $ L $. Мы выберем константу пропорциональности так, чтобы она соответствовала более сложному анализу:

  $ F_ {резистивный} = 8πμLv $

  , где $ μ $ — вязкость жидкости.($ 8π $ получается в результате вычисления интегралов.)

С этими допущениями моделирования вот как выглядит диаграмма свободного тела для цилиндра с жидкостью.

, где $ A_L $ и $ A_R $ означают области слева и справа. 4} \ bigg) Q $$

Коэффициенты в скобках — это константы, которые имеют отношение к размеру трубы, поэтому мы можем дать ей имя и называть ее сопротивлением трубы , $ Z $.4} $$

Это известно как уравнение Хагена-Пуазейля и говорит нам, что скорость потока увеличивается с перепадом давления и уменьшается с длиной трубы или вязкостью жидкости. В этом есть смысл. Чем больше давление прикладывается к жидкости в отверстии трубы, тем быстрее должна течь жидкость. Чем длиннее труба или чем более липкая жидкость, тем труднее заставить жидкость течь.

Одним из удивительных результатов уравнения Хагена-Пуазейля является то, что скорость потока увеличивается с увеличением радиуса трубки в четвертой степени.Следовательно, диаметр трубы имеет огромное влияние на то, насколько легко жидкость течет по трубе. Это имеет важные биологические последствия.

При проектировании систем кровообращения приходится идти на компромисс. Есть две основные затраты. Первый — это кровеносные сосуды и кровь. Чем меньше общий объем системы, тем меньше требуется материалов и ниже затраты. Однако другая стоимость системы заключается в том, чтобы заставить насос управлять потоком через кровеносные сосуды. Насос должен быть достаточно большим, чтобы управлять заданным объемным потоком по кровеносным сосудам.Если вы посмотрите на уравнение Хагена-Пуазейля, по мере того, как кровеносные сосуды становятся меньше, насос должен работать больше (создавать большее давление), чтобы обеспечить поток того же объема жидкости. По-видимому, это значительные усилия, поскольку мы используем около 10% нашей скорости метаболизма в состоянии покоя для питания системы кровообращения. *

Также полезно рассмотреть уравнение HP с точки зрения энергии. Когда есть силы сопротивления, энергия извлекается из макроскопического движения (механическая энергия) и передается микроскопическому движению молекул (тепловая энергия).Это еще один способ понять, почему давление должно падать, чтобы поддерживать скорость жидкости против силы сопротивления вязкости. Работа, проделанная для поддержания перепада давления, в конечном итоге передается в тепловую энергию. См. Дополнительную информацию об энергии в жидкостях на следующей странице.

* Стивен Фогель, Сравнительная биомеханика: физический мир жизни (Princeton U. Press, 2013)

Джо Редиш и Карен Карлтон 26.10.11

Влияние внутреннего давления жидкости на качество трубы из алюминиевого сплава при гибке методом ротационной вытяжки

внутреннее давление жидкости — Traduccin al espaol — Linguee