ترفع مضخة الماء من خزان أرضي عبر أنبوب مساحة مقطعه (s1=10cm2) إلى خزان يقع على سطح بناء،
- فيزياء
- 2021-05-21
- HalaHamid
ترفع مضخة الماء من خزان أرضي عبر أنبوب مساحة مقطعه (s1=10cm2) إلى خزان يقع على سطح بناء، فإذا علمت أن مساحة مقطع الأنبوب الذي يصب في الخزان العلوي (s1=5cm2) وأن معدل الضخ (Q'=0.005m3/s). المطلوب:
- احسب سرعة الماء عند دخوله الأنبوب وعند فتحة خروجه من الأنبوب.
- احسب قيمة ضغط الماء عند دخوله الأنبوب علماً بأن الضغط الجوي (105Pa) والارتفاع بين الفوهتين (20m).
- احسب العمل الميكانيكي اللازم لضخ (100L) من الماء إلى الخزان العلوي.
حيث (g= m/s2)،(ρH2O=1000 kg/m3)
الأجوبة
Q' = s1.v1
v1 = Q'/s1 = (5*10-3) / (10*10-4) = 5 m/s
Q' = s2.v2
v2 = Q'/s2 = (5*10-3) / (5*10-4) = 10 m/s
نطبق معادلة برنولي بين الوضعين:
P1 + 1/2.ρ.v12 + ρ.g.z1 = P2 + 1/2.ρ.v22 + ρ.g.z2
P1 = 1/2.ρ.(v22 - v12) + ρ.g.(z2 - z1) + P2
P1 = 1/2.ρ.(v22 - v12) + ρ.g.h + P2
P1 = 1/2*1000*(100-25) + 1000*10*20 + 105
P1 = 37500 + 200000 + 100000
P1 = 3.375*105 Pa
حساب العمل الميكانيكي:
W = -m.g.z + (P1-P2).∆v
m = ρ.v = 1000*100*10-3 = 100 kg
W = -100*10*20 + (3.375*105 - 105)*100*10-3
W = -2*104 + 2.375*104
W = 3750 J
أسئلة مشابهة
القوائم الدراسية التي ينتمي لها السؤال