1) Zjawisko włoskowatości: Zjawisko włoskowatości powstaje w wyniku działania sił adhezji. zjawisko wywołane siłami działającymi między drobinami ciał stałych i ciekłych, polegające na wznoszeniu się do różnej wysokości w naczyniach i rurkach o różnej średnicy cieczy znajdującej się w równowadze
Menisk wypukły (obniżanie słupka cieczy) Fs>Fp
Menisk wklęsły: (podnoszenie słupka cieczy) Fp>Fs
2) Napięcie powierzchniowe:
Powstaje w wyniku wzajemnego oddziaływania cząsteczek we wnętrzu i na powierzchni cieczy.
*ciecz dąży do zmniejszenia liczby cząsteczek na powierzchni w celu osiągnięcia możliwie najmniejszej swobodnej powierzchni
*chcąc zwiększyć swobodną powierzchnię cieczy trzeba wykonać pewną pracę na pokonanie napięcia powierzchniowego
*miarą napięcia pow. Cieczy jest stosunek wartości tej pracy do przyrostu powierzchni tej cieczy.
ΔW – praca potrzebna do utworzenia powierzchni ΔS,
ΔS – pole powierzchni
3) Fontanna Herona: składa się z trzech zbiorników umieszczonych na różnych wysokościach oraz łączących je rurek:
zbiornik górny, otwarty – przy jego dnie znajduje się rurka, przez którą woda wypływa do zbiornika dolnego;
zbiornik dolny, zamknięty – rurką ze zbiornika górnego wpływa do niego woda, wypierając powietrze, uchodzące przez rurkę umocowaną w górnej części zbiornika i prowadzącą do zbiornika środkowego;
zbiornik środkowy, zamknięty – do niego jest wpompowywane powietrze uchodzące ze zbiornika dolnego; wypiera ono wodę przez rurkę mającą ujście nad zbiornikiem górnym – tworzącą fontannę.
Adhezja- łączenie się ze sobą powierzchniowych warstw ciał fizycznych lub faz (stałych lub ciekłych), występuje m.in. przy klejeniu, malowaniu, taśmy przylepne.
Efekt Coandy- zjawisko fizyczne polegające na tym, że strumień płynu ma tendencję do przylegania do najbliższej powierzchni.
4) Zjawisko Venturiego-
5) Paradoks hydrodynamiczny- Jeżeli w rurze, przez którą przepływa płyn (ciecz lub gaz), występuje zwężenie, to (zgodnie z doświadczeniem i teorią) w zwężeniu ciśnienie statyczne jest niższe niż przed i za zwężeniem.
6) Siła nośna-siła działająca na ciało poruszające się w płynie (gazie lub cieczy), prostopadła do kierunku ruchu.
C- współczynnik siły nośnej, obliczony teoretycznie
ρ – gęstość płynu
S – powierzchnia skrzydła (m²)
V – prędkość ciała względem płynu (m/s)
skrzydło samolotu
7) Efekt Magnusa- zjawisko polegające na powstawaniu siły prostopadłej do kierunku ruchu, działającej na obracający się walec lub inną bryłę obrotową, poruszającą się względem płynu (cieczy, gazu).
Zjawisko wpływa znacznie na przykład na tor lotu wirującej piłki, może być stosowane do wyznaczania prędkości przepływu płynu.
Wartość siły określa prawo Kutty-Żukowskiego, mówiące, że jeżeli nieściśliwy płyn opływa nieskończenie długi walec, którego oś jest ustawiona prostopadle do kierunku przepływu niezaburzonego, to na jednostkę długości walca działa siła nośna określona wzorem:
-oznacza cyrkulację prędkości wzdłuż dowolnego konturu zamkniętego obejmującego jeden raz walec.
8) Zjawisko kawitacji- wydzielanie się gazów i par z cieczy. Występuje gdy ciśnienie absolutne w jakimś obszarze cieczy spadnie poniżej pewnej krytycznej wartości ciśnienia, przy którym pojawiają się przerwania ciągłości cieczy i tworzą się obszary zapełnione gazami lub parami wydzielonymi z cieczy.
Kawitacji sprzyja:
-zbyt niskie ciśnienie w stosunku do ciśnienia parowania cieczy w danej temp.
-nadmierny wzrost prędkości przepływu i związany z tym spadek ciśnienia
-raptowne zmiany kierunku i prędkości przepływu
9) Taran hydrauliczny-proste urządzenie do przepompowywania wody nie wymagające zasilania z zewnętrznych źródeł energii.
10) Stany skupienia materii:
*stały-sprężystość objętościowa i postaciowa
*ciekły- sprężystość objętościowa
*gazowy-brak obu tych cech
11) Model ośrodka ciągłego: płyn ten jest materią ciągłą, wypełniającą przestrzeń w sposób doskonale ciągły (tzn. dowolnie małe otoczenie punktu w tej przestrzeni zachowuje jej właściwości).
Element musi być na tyle niewielki, aby mógł być traktowany jako nieskończenie mały z punktu widzenia opisywanych zjawisk. Powinien być również na tyle duży, aby wewnątrz mieściła się taka liczba cząsteczek (atomów), by spełnione być mogły statystyczne prawa fizyki
12) Granice stosowalności modelu ośrodka ciągłego:
*silnie rozrzedzone gazy (technika próżniowa)
*atmosfera ziemska na dużych wysokościach
13)
Siły działające z płynach:
zewnętrzne
wewnętrzne
masowe powierzchniowe
powierzchniowe
14) jednostkowa siła masowa - Jednostkową siłą masową f w punkcie
W(x, y, z) obszaru płynnego nazywa się granicę, do której dąży stosunek siły masowej
ΔQ (działającej na masę Δm = ρ ΔV, zawartą w elemencie objętościowym ΔV) do
masy elementu, gdy wymiary (a zatem i masa) dążą do 0.
X, Y, Z – współrzędne siły f,
i, j, k – wektory jednostkowe.
do sił masowych zalicza się:
-siłę grawitacji
-siłę magnetoelektryczną
-siłę bezwładności
15)jednostkowa siła powierzchniowa -Siły powierzchniowe są to siły działające na powierzchnię płynu wywierane przez płyn lub ciało stałe znajdujące się na zewnątrz tej powierzchni.
Granicę stosunku ΔP/ΔA, gdy ΔA → 0, nazywa się jednostkową siłą powierzchniową lub naprężeniem i oznacza przez σ.
16) ciśnienie- wielkość skalarna określona jako wartość siły działającej prostopadle do powierzchni podzielona przez powierzchnię na jaką ona działa, co przedstawia zależność: p=F/S
17) stan naprężeń w wybranym punkcie płynu- Naprężenie może przybierać w danym punkcie M(x,y,z) nieskończenie wiele wartości, gdyż zależ od przestrzennej orientacji powierzchni, dla której jest określane.
18) lepkość płynu - cecha płynów, pojawienie się siły pomiędzy warstwami cieczy lub gazu, poruszającymi się równolegle względem siebie z różnymi co do wartości prędkościami.
Lepkość dynamiczna wyraża stosunek naprężeń ścinających do szybkości ścinania:
[pascal*sekunda]
19) płyn newtonowski- (doskonale lepki), model lepkości płynu wprowadzony przez Isaaca Newtona wykazujący liniową zależność naprężenia ścinającego od szybkości ścinania.
gdzie:
- naprężenie,
- szybkość ścinania,
- lepkość dynamiczna, dla płynu newtonowskiego jest to wartość stała,
- prędkość warstwy płynu,
- prędkość przesuwanej płytki ścinającej płyn,
- element grubości warstwy płynu.
płyn nienewtonowski- nie spełniają takich kryteriów jak płyny newtonowskie, dla nich naprężenia nie są proporcjonalne do gradientu prędkości, co jest równoznaczne z tym, że współczynnik lepkości nie jest stały lecz jest funkcją gradientu prędkości.
20) dynamiczny współczynnik lepkości- wyraża stosunek naprężeń ścinających do szybkości ścinania:
[Pa*s]
kinematyczny współczynnik lepkości- jest stosunkiem lepkości dynamicznej do gęstości płynu:
[m2·s−1]
21) zależność lepkości od temperatury –
dla powietrza: temp. Wzrasta, lepkość wzrasta
dla wody: temp. Wzrasta, lepkość maleje
22) gęstość - jest to stosunek masy pewnej ilości substancji do zajmowanej przez nią objętości.
23) powietrze- im wyższa temperatura powietrza tym niższa gęstość powietrza
woda- im wyższa temperatura wody tym wyższa gęstość wody
24) ściśliwość płynu - Podatność płynu na odkształcenia związane ze zmianą ciśnienia.
[Pa-1]
Powyższe stwierdzenie jest niepełne, ponieważ dla każdego obiektu czy układu wielkość ściśliwości silnie zależy od tego czy proces jest adiabatyczny czy izotermiczny
25) rozszerzalność cieplna płynu - Podatność płynu na odkształcenia związane ze zmianą temperatury.
Średni współczynnik rozszerzalności cieplnej płynu, w zadanym przedziale temperatur, określony jest wzorem
26) dyfuzja-Samorzutne przenikanie jednej fazy układu w głąb drugiej fazy, spowodowane ruchem cieplnym cząsteczek. Za dyfuzję uważa się też przemieszczanie się cząstek stałych zawieszonych w płynach. Dyfuzja może być jednokierunkowa, np. nawęglanie bądź azotowanie stali, lub dwukierunkowa, np. nieograniczone mieszanie się gazów, powstawanie ciekłych roztworów.
Szybkość dyfuzji charakteryzuje współczynnik dyfuzji D, m2/s, występujący we wzorze określającym prawo Ficka
dm jest masą substancji przenikającej przez przekrój F w czasie dt, przy gradiencie stężenia dc/dx.
27) osmoza - Samorzutne przenikanie cząstek rozpuszczalnika przez błonę półprzepuszczalną, np. komórek organizmów żywych, z roztworu o większym stężeniu do roztworu o mniejszym stężeniu, Jest to więc dążność do wyrównani stężeń.
Powstaje tzw. ciśnienie osmotyczne, określone równaniem Van Hoffa.
gdzie: V - objętość roztworu, n – liczba moli rozpuszczonej substancji.
28) Przewodność cieplna płynu-oznaczany symbolem λ lub k, określa zdolność substancji do przewodzenia ciepła. W tych samych warunkach więcej ciepła przepłynie przez substancję o większym współczynniku przewodności cieplnej. Przewodność cieplną substancji określa współczynnik przewodności W/mK, występujący w równaniu Fouriera
Q- natężenie przewodzeni ciepła
l - współczynnik przewodzenia ciepła
A- powierzchnia
T- temperatura
29) rodzaje ciśnień:
*ciśnienie absolutne- ciśnienie mierzone względem absolutnej próżni
*ciśnienie względne- ciśnienie mierzone względem innego ciśnienia
*nadciśnienie- nadwyżka ciśnienia absolutnego nad ciśnieniem barometrycznym
*podciśnienie- różnica między ciśnieniem barometrycznym i ciśnieniem absolutnym
30) równanie hydrostatyczne Eulera - Na płaskie ciało zanurzone w cieczy działa ciśnienie, którego wartość jest niezależna od orientacji tego ciała w przestrzeni. jest podstawowym równaniemokreślającym ruch płynu nielepkiego.
rf=grad p
w formie 3 równań:
Można je przedstawić w postaci wektorowej:
lub w postaci 3 równań skalarowych:
lub w zapisie wskaźnikowym (Einsteina)
(i=1,2,3)
31) prawo Pascala - gdyby na płyn działały siły wyłącznie powierzchniowe, to ciśnienie miało by jednakową wartość w każdym punkcie płynu
-jeżeli na płyn (ciecz lub gaz) w zbiorniku zamkniętym wywierane jest ciśnienie zewnętrzne, to (pomijając ciśnienie hydrostatyczne) ciśnienie wewnątrz zbiornika jest wszędzie jednakowe i równe ciśnieniu zewnętrznemu.
32) ciśnienie hydrostatyczne- ciśnienie wynikające z ciężaru cieczy znajdującej się w polu grawitacyjnym.
po przekształceniu otrzymamy:
33) prawo naczyń połączonych - Cząstki cieczy należące do tej samej masy ciekłej, leżące na tej samej płaszczyźnie poziomej, podlegają działaniu jednakowego ciśnienia.
34) manometry hydrostatyczne –
35) napór na ścianę płaską –
...
pwrw920122013