Author's photo
Zmazaný účet
fyzika

Fyzika

Prosím Vás, vedel by mi pomôcť niekto s týmto príkladom:


Pri tlakovej skúške potrubia o priemere d = 200 mm a dĺžke l = 50 m stúpol tlak z tlaku p0 = 7,5 MPa na tlak p = 8,5 MPa. Aký objem vody sa natlačil do potrubia. K = 2,3∙109 Pa.

1 odpoveď
Moj sposob by bol riesit to cez rozdiel objemu vzduchu. T.j. objem vzduchu pred vodou = objem vzduchu po + objem vody. a teda
V0 - V1 = Vvody
kde V0 je objem vzuchu pred a V1 objem vzduchu po.
Objem vzduchy ma konkretny vztah z jeho tlakom. Plyn ma sice pri inych teplotach a mnozstvach trochu ine spravanie ale taky vseobecny zakon existuje. Pouziva sa tzv. Zakon o Idealnom plyne (ideal gas law):
PV = nRT kde
P je tlak vzduchu, V je objem, n je mnozstvo atomov, R je konstanta a T je teplota. Kedze my vieme tlak a vieme sa dopracovat k povodnemu objemu (neskor) problem by mohol nastat v mnozstve atomov a teplote. Avsak mnozstvo atomov vzduchu a teplota pred aj po pridani vody su rovnake a teda ich mozeme povazovat za konstantne hodnoty:
P0V0 = nRT, P1V1 = nRT kde
0 a 1 symbolizuju stav pred a po vode pre tlak (P) a objem (V)
Mozeme teda napisat:
P0V0 = P1V1 kde
2 zo 4 hodnot mame priamo v zadani a 3tiu vieme zistit. Objem trubice je teda objem valca ktory je zistitelny pomocou vysky(dlzky) a povrchu spodku. A teda:
V = Al kde
A je povrch a l je dlzka. povrch spodku je pri valci povrch kruhu a teda:
A = πr^2 alebo A = (πd^2)/4 kde
r (nie R) je polomer a d je priemer.
Objem valca je teda
V = (lπd^2)/4
Nakoniec dame vsetko dokopy a vznikne nam rovnica kde vieme vypocitat objem po pridani vody, a teda:
P0V0/P1 = V1 alebo
(P0*((lπd^2)/4))/P1 = V1 kde
sme nahradili V0 za vypocitatelnu zlozku.
Po tejto kalkulacii mame vsetko co potrebujeme aby sme vypocitali rozdiel v objemoch a teda objem pridanej vody:
V0 - V1 = Vvody alebo
(lπd^2)/4 - ((P0(lπd^2)/4)/P1) = Vvody

Po zameneni cisel za spravne premenne nam vyjde vysledok 0.185 (okolo) co je v metroch kubickych. Na litre to vyjde 185 litrov. Ked si vezmeme ze 1 kolova vlasa ma 2.5 litra tak je to v celku rozumny vysledok na 50 m potrubie s priemerom 20 cm
Prílohy:
Answer image