UNIVERZITA TOMÁŠE BATI VE ZLÍNĚ FAKULTA APLIKOVANÉ INFORMATIKY
PROCESY V TECHNICE BUDOV 3 Hydromechanika (2.část)
Dagmar Janáčová, Hana Charvátová Zlín 2013
Tento studijní materiál vznikl za finanční podpory Evropského sociálního fondu (ESF) a rozpočtu České republiky v rámci řešení projektu: CZ.1.07/2.2.00/15.0463, MODERNIZACE VÝUKOVÝCH
MATERIÁLŮ A DIDAKTICKÝCH METOD
2 Hydromechanika
Obsah Hydromechanika ........................................................................................................................ 3 1. Úvod ................................................................................................................................ 3 2. Fyzikální vlastnosti kapalin ............................................................................................. 4 Teplotní roztažnost kapaliny .............................................................................................. 4 3. Hydrostatika .................................................................................................................... 6 Hydrostatický tlak .............................................................................................................. 6 Hydrostatický paradoxon ................................................................................................... 6 Pascalův zákon ................................................................................................................... 7 Tlak vyvolaný vnější silou, která působí na kapalné těleso v uzavřené nádobě, je ve všech místech kapaliny stejný. ........................................................................................... 7 4. Seznam symbolů ............................................................................................................. 9 Použitá literatura .................................................................................................................. 10
MODERNIZACE VÝUKOVÝCH MATERIÁLŮ A DIDAKTICKÝCH METOD CZ.1.07/2.2.00/15.0463,
3 Hydromechanika
Hydromechanika
STRUČNÝ OBSAH PŘEDNÁŠKY: Obsahem přednášky • Vysvětlení pojmu skutečné a ideální kapaliny • Přehled sil působících na kapalinu • Fyzikální vlastnosti kapalin
MOTIVACE: V této přednášce se seznámíme s fyzikálními vlastnostmi kapalin, které jsou často v technologických procesech, zařízeních a budovách dopravovány zejména v potrubních sítích. Znalost chování kapalin jsou nezbytným nástrojem pro práci procesního inženýra.
CÍL: Naučit studenty řešit úlohy týkající se dopravy kapalin. Na základě správně provedených výpočtů je pracovník schopen provést návrh rozměrů zařízení a zohlednit potřebné podmínky pro dopravu tekutin.
1.
Úvod
Značná část zpracovatelských postupů pracuje s tekutinami, které je třeba potrubím dopravit na dané místo, míchat, dělit, přečerpávat apod. Rovněž budovy jsou vybaveny potrubními systémy a zařízeními, ve kterých je obsazena tekutina, která může být „v klidu“ a nebo v zařízení proudí.
MODERNIZACE VÝUKOVÝCH MATERIÁLŮ A DIDAKTICKÝCH METOD CZ.1.07/2.2.00/15.0463,
4 Hydromechanika
2.
Fyzikální vlastnosti kapalin
Teplotní roztažnost kapaliny
MODERNIZACE VÝUKOVÝCH MATERIÁLŮ A DIDAKTICKÝCH METOD CZ.1.07/2.2.00/15.0463,
5 Hydromechanika
MODERNIZACE VÝUKOVÝCH MATERIÁLŮ A DIDAKTICKÝCH METOD CZ.1.07/2.2.00/15.0463,
6 Hydromechanika
3.
Hydrostatika
Hydrostatický tlak
Hydrostatický paradoxon
MODERNIZACE VÝUKOVÝCH MATERIÁLŮ A DIDAKTICKÝCH METOD CZ.1.07/2.2.00/15.0463,
7 Hydromechanika
Pascalův zákon Tlak vyvolaný vnější silou, která působí na kapalné těleso v uzavřené nádobě, je ve všech místech kapaliny stejný.
MODERNIZACE VÝUKOVÝCH MATERIÁLŮ A DIDAKTICKÝCH METOD CZ.1.07/2.2.00/15.0463,
8 Hydromechanika
MODERNIZACE VÝUKOVÝCH MATERIÁLŮ A DIDAKTICKÝCH METOD CZ.1.07/2.2.00/15.0463,
9 Hydromechanika
4.
Seznam symbolů Symbol
Veličina
Jednotka
a1, 2
Vnější objemová práce mezi stavy 1 a 2
J ⋅ kg −1
A1,2
Měrná vnější objemová práce mezi stavy 1 a 2
J ⋅ kg −1
at1,2
Technická práce mezi stavy 1 a 2
J ⋅ kg −1
cp
Měrná tepelná kapacita za konstantního tlaku
J ⋅ kg −1 ⋅ K −1
cV
Měrná tepelná kapacita za konstantního objemu Výška hladiny
J ⋅ kg −1 ⋅ K −1 m J ⋅ kg −1
h
H K
m n p Δp
R T ΔT u V v
ΔV W β δ γ χ
ρ
Entalpie Modul objemové pružnosti kapalin Hmotnost Počet molů látky Termodynamický tlak Termodynamická změna tlaku Univerzální plynová konstanta Termodynamická teplota Termodynamická změna teploty Vnitřní energie mokré páry Termodynamický objem Měrný objem Termodynamická změna objemu Objemová práce Teplotní součinitel objemové roztažnosti plynů Součinitel objemové stlačitelnosti plynů Měrná tíha Poissonova konstanta Hustota
Pa
kg mol Pa Pa −1 J ⋅ K ⋅ mol −1 K K J ⋅ kg −1 m3 m3kg −1
m3 J K-1 Pa-1 N m-3 1 kg ⋅ m −3
Přednáškový text se vztahuje k této otázce:
• Fyzikální vlastnosti kapalin • Hydrostatika
MODERNIZACE VÝUKOVÝCH MATERIÁLŮ A DIDAKTICKÝCH METOD CZ.1.07/2.2.00/15.0463,
10 Hydromechanika Použitá literatura [1] Kolomazník, K.: Teorie technologických procesů II, VUT Brno, FT Zlín, 1975 [2] Kolomazník, K., Sedlář, J., Teoretické základy energetických zařízení, Rektorát Vysokého učení technického v Brně, 86 stran, 1981 [3] Sedlář, J., Teorie technologických procesů II, Rektorát Vysokého učení technického v Brně, 127 stran, 1978 [4] Hála, E., Reiser, A., Fyzikální chemie I, Nakladatelství Československé akademie věd, 354 stran, 1960 [5] Malijevský, A., a kol., Breviář fyzikální chemie, 24.ledna, 2001, str. 205-209. [6] Jandora, R., Ready to print organizer [online], poslední revise 17.12.2004, dostupné z:
. [7] Směták, P.: TMD reálných plynů – e-učební text, FT UTB, 2005 [8] Přednášky Fych, Ready to print organizer [online], poslední revize 17.12.2004, dostupné z: . [9] Kukla, S., Sbírka příkladů k cvičení z fyzikální chemie, Karlova Univerzita, 2004 [10] Fyzika 1, Ready to print organizer [online], revise 9.12.2004, dostupné z: . [11] Kompresory, , poslední revize 15.12.2005 [12] Pachl, J.: Základy anesteziologie, Klinika anesteziologie a resuscitace Univerzita Karlova, Praha, 1999
MODERNIZACE VÝUKOVÝCH MATERIÁLŮ A DIDAKTICKÝCH METOD CZ.1.07/2.2.00/15.0463,