. Ideális olyadék FOLYDÉKOK ÉS GÁZOK SZTTIKÁJ Nincsenek nyíróerők, a olyadékréegek szabadon elmozdulanak egymásoz kées. Emia a nyugó olyadék elszíne mindig ízszines, azaz merőleges az eredő erőre. Összenyomaalan olyadék Dugayúal lezáraó edény ize ölünk. Ha a dugayúra küldő erő a, akkor a íz a úlnyomás mia kis lyukakon minden irányban azonos módon kiolyik. Pascal örénye: ideális olyadékokban a külső nyomás minden irányban egyormán gyengíelenül ered. Hidraulikus emelő F F Pascal buzogány Ha az egyik oldalon a dugayúra leelé aó erő eünk ki, akkor a nyomás eredése mia a másik szárban a dugayú elelé og mozogni. F F F F Pl: a árműek ékrendezései működnek ezen az elen. Pascal örény mia a ké elyen a nyomás egyenlő, de az erők a különböző elüleek mia különbözők lesznek. nagyobb elüleen az emelőerő nagyobb lesz. erősokszorozás 3. Hidroszaikai nyomás idroszaikai nyomás a olyadék súlyából származik, a olyadék részecskéi nyomák egymás. nyugó olyadékoszlo súlya mélységn: G g idroszaikai nyomás mélységn: g g g nyomás a mélységgel egyenes arányban nő g do mélységn a nyomás minden irányban ugyanakkora. olyadék sűrűségé a magasság üggényén állandónak ekinük, miel a olyadék összenyomaalan. Pl: gázok eseén ez nem igaz, o a nyomás nem lesz a magassággal egyenesen arányos.
4. Közlekedőedények: az edény egyes szárai összeköeésn annak egymással zonos sűrűségű olyadékok eseén: z egyes szárakban az alakól üggelenül azonos magasságban áll a olyadék. Pascal : a idroszaikai nyomás ado magasságban egyenlő kell legyen Üres szárak eseén: a olyadékban mélységn működő idroszaikai nyomás az edények aláoz szoría az alsó elmozdíaó laoka. Mindegyik azonos magasságig kell olyadéko öleni, ogy uána az alsó la elmozdulon. Különböző sűrűségű olyadékok eseén: a olyadékszinek magassága különböző, a sűrűség arányoknak megelelően. idroszaikai nyomásoknak a ké szárban minden magasságban meg kell egyezniük (l. a = szinez kées): g g Folyadék sűrűség mérésére alkalmas módszer. rkimédész örénye: a elaóerő olyadékba meríe esekre a a olyadék álal kiee elaóerő: a esek súlya a olyadékba meríe kisebb, min leegőn. G G le G g le G F el G F el le F el elaóerő a idroszaikai nyomás köekezménye. (lásd: első élé!) Nagysága: g elaóerő a kiszorío olyadék súlyáal egyenlő. Fel G G F el Szilárd esek sűrűségének mérése súlyméréssel rkimédész örénye alaán: Gle G le G le G F el g G g le
G le G G Gle G G le le G le G Mérés leegőn Mérés olyadékban Mérés l. úszó areoméerrel 6. Úszás és legés: es és a olyadék sűrűségének iszonyáól ügg. Folyadékba meríe esre aó eredő erő a neézségi erő és a elaóerő eredőe: F F F e g el g g g F e Fe F e Leelé mua: a es süllyed, és elesen elmerül elelé mua: a es csak részn merül el, úszik es elesen elmerül, minden szinen egyensúlyban an Inomogén esek eseén az álagsűrűség számí: Pl. émből készül aók úszásá a leegőel el aóes eszi leeőé. Meddig merül az úszó es a íz? Csak a merülő részre a a elaóerő, csak az a rész szorí ki olyadéko. ddig merül az úszó es a íz, amíg a merülő részre aó elaóerő egyenlőé nem álik a es súlyáal: F el g g Fel merülés mélysége a sűrűség arányokól ügg. z álagsűrűség álozaásáal üggőleges irányban mozogni lee: emelkedni és süllyedni. 3
Merülési ecnikák Úszó égegy Példák Nauilus (asonlóan a engeralaáró is): rekeszekre agol áza gázzal öli ki, ennek mennyiségé szabályoza álozaa a sűrűségé, süllyed, illee emelkedik a engern. csokoládébúár szódaíz dobo csokoládédarabka eriodikusan lesüllyed, mad ismé a elszínre emelkedik. Sűrűségé a elszínére aadó leegőbuborékok álozaák ég sűrűsége kisebb, min a ízé:, 9 z úszó égegy érogaának ányad része merül le a íz?,9,9 z úszó égegy kilenc ized része a íz ala an! álozik-e a engeríz szine, a elolad a égegy? z úszó égábla álal kiszorío íz érogaa:, Halmazállao álozáskor álozik a sűrűség és a éroga, de nem álozik a ömeg. égábla oladása uán kelekeze ízéroga:,,9 m m,9,9 z úszó égábla íz merülő érogaa akkora, min amekkora érogaú íz lesz lőle az oladás uán. z úszó égegy eloladása uán nem álozik a enger szin. engerek ízszine akkor álozik, a a szárazöldön léő égegyek eloladása uán kelekeze íz kerül a engerek. ( Pl. a gleccserek oladása) 4
eroszaika leegőnek is an súlya, légnyomás rá a bizonyíék. acuum Mérés: Toricelli- kísérle Hg a elül nyio csőn, Hg a álban 76 cm g 36Pa közlekedőedény. elül nyio igannyal eli csöe megordía lemeríük a igannyal eli álba.. csőn 76 cm osszú iganyoszlo marad. öbbi igany kiolyik a álba. 76 cm osszú iganyoszlo ar egyensúly a külső légnyomással. kg m N Hg g Hg 36,76m 336 Pa 3 m s m külső légnyomás: Pa Mekkora méer ízoszlo nyomása? N m P g m Pa Pa m s Tíz méer magas ízoszlo nyomása a külső légnyomással egyenlő. engern méerenkén Pa érékkel nő a nyomás. Pl. a a Nauilus 9 és 4 méer közöi mélységn arózkodik, akkor 9 illee 4 amoszéra lusz nyomás kell eliselnie. nyomás mérékegységei Régen: Hgmm, orr: (nem SI mérékegységek) külső légnyomás: 76Hgmm = orr = amoszéra = bar íz N m Pa Ma: Pascal, ekopascal (SI mérékegységek), eko: százszoros: Pa Pa külső légnyomás: 3 Pa Pa meeorológusok a légnyomásérékeke Pa-ban adák meg a légnyomás érékeke,így nem kell olyan nagy számo asználni.
légnyomás üggése a magasságól gázok összenyomaóak, ezér a sűrűségük - a olyadékokól elérően- a magassággal álozik, elelé csökken. (mínusz előel!) Ha a sűrűség nem állandó, akkor a nyomás nem álozik egyenleesen a magassággal.. Nézzük meg, ogy a nyomás a ogyan álozik a magassággal! = álasszunk ki egy kis szakasz magasságban, ezen lül a sűrűség már legyen állandó, Ezen a g g d g d szakaszon a nyomás álozás a magassággal: nyomás ely szerini álozása a sűrűség ely szerin álozásának üggénye. Nézzük meg, ogyan álozik a sűrűség a nyomással? Tekinsük a gáz ideálisnak, a őmérséklee állandónak, alkalmazauk az álalános gázörény: m RT M Árendezés uán a sűrűség álozása a nyomással: RT állandó M Fordío arányosság Ha az állaoelzőke a = szinez iszonyíuk (, ) akkor: sűrűség nyomásüggésé igyelem ée a nyomás álozása a magassággal eá: d g d d g d 6
álasszuk szé a álozóka, és olduk meg a dierenciál egyenlee: d ln e g g g d ln g e g légnyomás exonenciálisan csökken a magassággal. Moun Eeresnél: = 8,8 km, = Hgmm íz orrásona kb. 7 Celsius ok Nagy magasságban a kisebb légnyomás mia alacsonyabb őmérsékleen orr a íz. 7