Плотность среды и давление в гидростатике. Основные законы гидростатики. Барометрическая формула

Жидкости и газы находятся в напряженном сжатом состоянии. Степень напряженности хар-ся давлением . Выделим мысленно мелкую площадку внутри объема жидкости. На площадку с 2-х сторон действуют силы происходящие от беспорядоченного движения молекул. Пусть сила с одной стороны, с другой тоже равнa ΔF, тогда давление на площадку называют отношение сила нормально действующей на площадку к величине площадки Δ S:

Закон паскаля давление в любом месте покоящейся жидкости одинакова по всем направлениям и одинаково передаются по всему объему занимаемому жидкостью (этот закон справедлив в достаточно малом объеме когда сила тяжести действующая на данный объем во много раз меньше сил давления на его стенки.

АРХИМЕДА ЗАКОН: на всякое тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, направленная вверх и равная весу вытесненной им жидкости.

Известно, что атмосферное давление с высотой уменьшается. Установим закон изменения атмосферного давления в зависимости от высоты. Упростим задачу, считая температуру постоянной и не изменяющейся с высотой. При возрастании высоты на небольшую величину dx давление уменьшается на малую величину , где r - плотность газа, r = m₀n, m₀ - масса молекулы. Удобно выразить плотность газа через макропараметры – температуру и давление. Для этого воспользуемся формулой (2.5) и получим , тогда , а . Разделим переменные Интегрируя, получаем: , где С - постоянная интегрирования, которую находим из условия: при x =0 и С=Р₀ . Тогда или . После потенцирования получим барометрическую формулу (3.15). Учитывая, что масса молекулы может быть выражена через молярную массу и число Авогадро , а , показатель экспоненты можно записать через молярную массу и универсальную газовую постоянную: (3.15').

Дата добавления: 2015-04-23