Определение гидростатического давления

Теоретические сведения.

Абсолютное (полное) давление в точке определяется по выражению:

Р_А = Р_о +rgh, где

Р_о – внешнее давление на свободной поверхности жидкости, Па. В открытом сосуде Р_о = Р_а.

h –глубина погружения точки под свободную поверхность, м.

Избыточное давление показывает давление в точке сверх атмосферного:

Р_изб = Р_А – Р_а

Вакуум показывает недостаток абсолютного давления в точке до атмосферного:

Р_вак = Р_а - Р_А

Избыточному и вакуумметрическому давлению соответствует определенная высота столба жидкости в стеклянной трубке – пьезометре, которая при измерении избыточного давления называется манометром и показывает значение

h_изб = Р_изб / rg,

а при измерении давлений меньше атмосферного – вакуумметром и показывает высоту

h_вак = Р_вак / rg.

Высота столба жидкости, соответствующая измеряемому давлению зависит от рода жидкости (плотности r).

Цель работы: экспериментальное изучение одного из основных понятий гидростатики – гидростатического давления.

Задачи работы: приборное определение абсолютного, избыточного давления и вакуума.

Описание лабораторной установки.

Для выполнения лабораторной работы используются открытый подвижный стеклянный сосуд 1, соединенный резиновой трубкой с закрытым неподвижным сосудом 2. При одинаковом атмосферном давлении в обоих сосудах (кран 4 открыт) налитая в них вода устанавливается на одном уровне. Если закрыть кран 4 и вертикально перемещать сосуд 1, то давление в закрытом резервуаре изменится. Превышение или недостаток давления воздуха над свободной поверхностью в сосуде 2 по отношению к атмосферному давлению измеряют с помощью U-образного жидкостного мановакуумметра 5, в который налита рабочая жидкость - вода. В открытом колене пьезометра давление равно атмосферному, а в другом поднимется или опустится в зависимости от давления воздуха Р_о в резервуаре 2. Разность уровней соответствует разности давлений Р_о и Р_а.

Рис.3.Схема лабораторной установки для

определения гидростатического давления.

1-открытый подвижный сосуд; 2-закрытый неподвижный сосуд

3– эластичная соединительная трубка; 4 - кран;

5-жидкостный мановакуумметр