Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
1 Лекция 3. Особенности молекулярного строения жидкостей. Поверхностные
Содержание
- 1. 1 Лекция 3. Особенности молекулярного строения жидкостей. Поверхностные
- 2. Связь с последующей деятельностьюИзучение курса «Биофизика»:ГемодинамикаБиофизика дыханияПрактическое применение:1. Пульмонология2. Гематология
- 3. Давление силы на поверхностьНачальные понятия:Сила давления наповерхностьнезависимо отприроды силы:перпендикулярнаповерхности телав любой точке телаДействует на тело«снаружи»
- 4. ЖидкостиХарактер теплового движения молекул жидкости.Силы взаимодействия между
- 5. Идеальная жидкость:1. Изотропность всех физических свойств2. Абсолютная
- 6. Внутри жидкостиСилы, действующие на частицу со стороны
- 7. Поверхность жидкости ведет себя подобно пленке из
- 8. Поверхность жидкостиМыльная пленка (Н2О + ПАВ):РамкаПодвижнаяперемычкаМыльнаяпленкаСила F поверхностного натяжения, действующая на участок (контур), ограничивающий поверхностьжидкости
- 9. Следствия:1. Состояние невесомости → поверхность жидкости –
- 10. 3. Поднятие жидкости в капиллярной трубке:Жидкость плотностью
- 11. Гидростатическое давление столба жидкости:Следствие:на тело, погруженноев жидкость (газ)действует суммарнаясила гидростатическогодавления (сила Архимеда):
- 12. Закон ПаскаляДавление, производимое на поверхность жидкости(газа), передается
- 13. Суммарное «внутреннее» давление – избыточное над атмосферным.Измеряется манометром.Атмосферное давление измеряется барометромАбсолютное давление:
- 14. Абсолютное давление(основное уравнение гидростатики):Пример:абсолютное давлениена глубине h в водоеме«Внутреннее» гидростатическоедавление:«Внешнее» атмосферноедавление:
- 15. Для течения (движения) жидкости (следствия) необходим источник
- 16. Общая гидродинамическая схемаИсточникэнергии(насос)ПотребительТрубопроводСердцеОрган 1Артериальная частьОрган 2Орган iВенозная часть
- 17. сечение 1сечение 2S1S2Участок трубы с идеальной жидкостьюУравнение
- 18. 1. рст. – статическое давление на выделенное
- 19. «источник»«остаток системы»Трубопроводрст.1 – статическое давление со стороны
- 20. 3. рГС – гидростатическое давление, связанное с
- 21. Уравнение Бернулли (закон сохранения энергии):ТрубопроводЖидкость идеальная →→ нет потерь давления:
- 22. Реальная жидкость - модель природной жидкости, характеризующаяся
- 23. Слой жидкости,движущийся быстрее,ускоряет более медленнодвижущийся слой, и
- 24. Закон Ньютона для вязкого трения: – коэффициент
- 25. Ньютоновские жидкости:Неньютоновские жидкости:Сила Стокса ρЖm – сила СтоксаДля шарика радиуса r:
- 26. Течение ньютоновской вязкой жидкостипо круглой гладкой трубе
- 27. Задачи:Описать распределение скоростей частиц жидкостипо сечению трубы:
- 28. Уравнение Пуазейля:2. Определить расход жидкости через трубуПричинаСледствиеОбщее свойствожидкости и трубыRГ – гидравлическое сопротивление трубы
- 29. ТрубопроводИдеальная жидкость:ризб.1 – давление в сечении 1;ризб.2
- 30. Аналогия с передачей электроэнергии ЭЭИсточник напряженияПриемник ЭЭ резистор RЛЭП r = 0ЛЭП r ≠ 0RRПотеря напряжения:
- 31. Для произвольных труб (сосудов): – выполняется качественно:
- 32. Ламинарное течение(слоевое)Траектории отдельныхчастиц не пересекаютсяТурбулентное течение(вихревое)Траектории вихревые,пересекают друг друга Характер течения определяется значением критерияРейнольдса:
- 33. Reкритическоекруглые = 2300Re кровикритическое = 970 ±
- 34. 3. Уравнение Бернулли для реальных жидкостейимеет качественный
- 35. Скачать презентанцию
Связь с последующей деятельностьюИзучение курса «Биофизика»:ГемодинамикаБиофизика дыханияПрактическое применение:1. Пульмонология2. Гематология
Слайды и текст этой презентации
Слайд 1Лекция 3.
Особенности молекулярного строения жидкостей.
Поверхностные явления.
Гидростатика.
Законы гидродинамики.
Вязкость
жидкости.
Слайд 2Связь с последующей деятельностью
Изучение курса «Биофизика»:
Гемодинамика
Биофизика дыхания
Практическое применение:
1. Пульмонология
2. Гематология
Слайд 3Давление силы на поверхность
Начальные понятия:
Сила давления на
поверхность
независимо от
природы силы:
перпендикулярна
поверхности тела
в
любой точке тела
Действует на тело
«снаружи»
Слайд 4Жидкости
Характер теплового движения молекул жидкости.
Силы взаимодействия между молекулами велики
Свойства жидкостей:
1.
Сохраняют объем
2. Не сохраняют форму (текучи)
3. В толще жидкости возникают
упругие деформациитолько растяжения – сжатия
1013 колебаний в секунду
Слайд 5Идеальная жидкость:
1. Изотропность всех физических свойств
2. Абсолютная несжимаемость
3. Абсолютная текучесть
(отсутствие
сил внутреннего трения)
Гидростатика
Рассматривается жидкость в состоянии покоя
Жидкость считается сплошной средой,
состоящейиз частиц с размерами много большими молекулярных
Слайд 6Внутри жидкости
Силы, действующие на частицу со
стороны других частиц компенсируют
друга
→ частица покоится
Поверхностный слой жидкости
Граница раздела
Фаза 2 –
жидкость n2
Фаза 1 –
пар (газ) n1
Слайд 7Поверхность жидкости ведет себя
подобно пленке из упругого материала,
стремящейся максимально
уменьшить
площадь поверхности жидкости
Характеристика поверхностных свойств жидкости –
коэффициент поверхностного натяжения:
Численно
равен работе по изотермическому образованиюединицы поверхности:
Слайд 8Поверхность жидкости
Мыльная пленка (Н2О + ПАВ):
Рамка
Подвижная
перемычка
Мыльная
пленка
Сила F поверхностного натяжения, действующая
на
участок (контур), ограничивающий поверхность
жидкости
Слайд 9Следствия:
1. Состояние невесомости → поверхность жидкости –
сфера (минимальная площадь
поверхности для данного
объема)
2. Образование капель на конце капилляра при
вытекании
из него жидкости:В момент отрыва капли:
Капельный метод определения σ
Слайд 103. Поднятие жидкости в капиллярной трубке:
Жидкость плотностью ρ,
абсолютно смачивающая
поверхность капилляра
Капилляр
с каналом радиуса r
Высота поднятия жидкости:
Слайд 11Гидростатическое давление столба жидкости:
Следствие:
на тело, погруженное
в жидкость (газ)
действует суммарная
сила гидростатического
давления
(сила Архимеда):
Слайд 12Закон Паскаля
Давление, производимое на поверхность жидкости
(газа), передается во все точки
жидкости (газа)
без изменения
Абсолютное давление (следствие) складывается
из «внутренних» давлений, обусловленных
свойствами
системы (внутренние причины) и внешнего атмосферного давления (внешняя причина)
Нормальное атмосферное давление:
Слайд 13Суммарное «внутреннее» давление –
избыточное над атмосферным.
Измеряется манометром.
Атмосферное давление измеряется
барометром
Абсолютное давление:
Слайд 14Абсолютное давление
(основное уравнение
гидростатики):
Пример:
абсолютное давление
на глубине h в водоеме
«Внутреннее» гидростатическое
давление:
«Внешнее»
атмосферное
давление:
Слайд 15Для течения (движения) жидкости (следствия)
необходим источник энергии (причина)
Рельеф местности
Источник
Потребитель
Источник:
потенциальная энергия источника
относительно потребителя –
гидростатический напор ρgh
Гидродинамика рассматривает причины
и следствия течения жидкости
Слайд 16Общая гидродинамическая схема
Источник
энергии
(насос)
Потребитель
Трубопровод
Сердце
Орган 1
Артериальная часть
Орган 2
Орган i
Венозная часть
Слайд 17сечение 1
сечение 2
S1
S2
Участок трубы с идеальной жидкостью
Уравнение
неразрывности струи
(следствие несжимаемости):
v
– скорость жидкости
в данном сечении
h – высота сечения
относительно
условного «0»
S –
площадь сечения
Слайд 181. рст. – статическое давление на выделенное сечение
«снаружи», связанное
с работой по
перемещению объема жидкости против сил давления
Составляющие абсолютного
давления:Атмосферное давление:
Составляющие избыточного давления:
Слайд 19«источник»
«остаток системы»
Трубопровод
рст.1 – статическое давление со стороны «источника»
рст.2 –
статическое давление со стороны
«остальной» части системы (противодавление)
2. рдин.
– динамическое давление связанное с движением(кинетической энергией движения) жидкости:
Слайд 203. рГС – гидростатическое давление, связанное с
положением сечения относительно
условного «0»
(потенциальной энергией положения):
Суммарное избыточное давление в данном сечении:
Слайд 21Уравнение Бернулли (закон сохранения энергии):
Трубопровод
Жидкость идеальная →
→ нет потерь давления:
Слайд 22Реальная жидкость - модель природной жидкости,
характеризующаяся изотропностью всех физических
свойств, но в отличие от идеальной модели, обладает
внутренним трением
при движении Поверхность жидкости
Слайд 23Слой жидкости,
движущийся быстрее,
ускоряет более медленно
движущийся слой, и наоборот.
Взаимодействие слоев жидкости,
движущихся
с различными скоростями определяет внутреннее трение
z
Характеристика неравномерности
направленного движения слоев –
градиент скорости:
Δz
Δv
Слайд 24Закон Ньютона для вязкого трения:
– коэффициент динамической вязкости
Численно равен
силе внутреннего трения,
приходящейся на единичную поверхность
соприкосновения слоев при единичном градиенте
скорости
Коэффициент
кинематической вязкости:
Слайд 25Ньютоновские жидкости:
Неньютоновские жидкости:
Сила Стокса
ρЖ
m
– сила Стокса
Для шарика радиуса
Слайд 26Течение ньютоновской вязкой жидкости
по круглой гладкой трубе с жесткими стенками
Заданы:
длина
трубы l;
радиус трубы R;
свойства жидкости: плотность ρ и вязкость η;
перепад
давлений на торцах трубы: р1 – р2
Слайд 27Задачи:
Описать распределение скоростей частиц жидкости
по сечению трубы: найти зависимость скорости
частиц
жидкости от радиальной координаты
(расстояния от частицы до оси трубы)
Вывод: скорость
максимальнана оси трубы, у стенок скорость
равна нулю («прилипание»)
Слайд 28Уравнение Пуазейля:
2. Определить расход жидкости через трубу
Причина
Следствие
Общее свойство
жидкости и трубы
RГ
– гидравлическое сопротивление трубы
Слайд 29Трубопровод
Идеальная жидкость:
ризб.1 – давление в сечении 1;
ризб.2 – давление в
сечении 2
Вязкая жидкость:
Потеря давления на
вязкое трение:
Слайд 30Аналогия с передачей электроэнергии ЭЭ
Источник напряжения
Приемник ЭЭ резистор R
ЛЭП r
= 0
ЛЭП r ≠ 0
R
R
Потеря напряжения:
Слайд 32Ламинарное течение
(слоевое)
Траектории отдельных
частиц не пересекаются
Турбулентное течение
(вихревое)
Траектории вихревые,
пересекают друг друга
Характер
течения определяется значением критерия
Рейнольдса:
Слайд 33Reкритическоекруглые = 2300
Re кровикритическое = 970 ± 80
Общие выводы:
«Движущей силой»
течения любой жидкости
является перепад давления
2. Для любых жидкостей
справедливо уравнение неразрывности
Слайд 343. Уравнение Бернулли для реальных жидкостей
имеет качественный (неколичественный) характер:
Причина –
потери давления на вязкое трение и на
«геометрию» канала течения
4.
Уравнение Пуазейля для реальных жидкостейимеет качественный (неколичественный) характер:
