Физический смысл геометрического и пьезометрического напоров
Из школьной физики известно, что потенциальная энергия Еп тела, поднятого на некоторую высоту z выражается формулой: Еп=mgz. Потенциальная энергия, отнесенная к единице веса тела, называется удельной, т.е. еп=z. Таким образом, геометрический напор z – удельная потенциальная энергия жидкости или удельная работа, которую могла бы совершить жидкость, находящаяся между точкой внутри жидкости с координатой z и свободной поверхностью, падая с высоты z. Предположим, что баллон заполнен жидкостью под давлением (рис. 3.5). Жидкость с давлением р воздействует на поршень с элементарной площадью dS, к штоку поршня приложена сила сопротивления рабочего органа Fc. Под действием давления р поршень переместится на расстояние l, выполнив при этом работу А= p dS l. Удельная работа а, отнесенная к единице веса жидкости, будет равна:
Значит, пьезометрический напор р/(ρ g) Тогда, основное уравнение гидростатики можно сформулировать следующим образом: сумма удельной потенциальной энергии положения и удельной потенциальной энергии давления для всех точек покоящейся жидкости есть величина постоянная.
|
– удельная работа, которую могла бы совершить жидкость, находящаяся под давлением, или удельная потенциальная энергия давления.
