Барометрическая формулаПринципиальное отличие жидкостей от газов заключается в том, что среднее расстояние между молекулами жидкостей не изменяется, а газов меняется. , где Р – давление, F – сила давления. В данном случае: – давление на дно сосуда.
1) – давление столба жидкости или газа (гидростатическое давление); 2) Закон сообщающихся сосудов: давление в любом горизонтальном сечении пересекающем жидкости в сообщающихся сосудах одинаково. 3) Закон Паскаля: давление, оказываемое на жидкость или газ поверхностными силами, передается по всем направлениям без изменения. 4) Закон Архимеда: на тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, численно равная вытесненной этим телом жидкости или газа. 5) Уравнение непрерывности: , , где – объемы слева и справа; – скорости течения жидкости.
6) Закон Бернулли: давление в движущейся жидкости тем меньше, чем больше скорость ее течения. , т.е. – уравнение Бернулли
– статическое давление – динамическое давление – гидростатическое давление – скорости течения жидкости в сечении – скорости течения жидкости в сечении – плотность жидкости; – масса, заключенная в единицу объема (1м3) – ускорение свободного падения Барометрическая формула При выводе основного уравнения МКТ и распределения Максвелла предполагалось, что внешние силы не действуют, поэтому молекулы равномерно распределены по всему выделенному им объему. В земной атмосфере плотность воздуха с высотой уменьшается, давление падает. Найдем , т.е. p как функцию h. Считаем, что поле тяготения однородно, температура постоянна (опять натяжка), масса молекул одинакова.
p2 – гидростатическое давление
p+dp ∆h P
h2 h
p1
h1
изменением на пренебрегаем , т.к (М – молярная масса) или и или, потенцируя, , если взять на уровне моря – , давление , то – барометрическая формула. Т.к. : – т.к , то изменение концентрации молекул с высотой, т.е. чем тяжелее газ, тем его давление с высотой меняется быстрее.
|