Manomeetri toru – probleemid ja lahendused

Manomeetri toru – probleemid ja lahendused

1. manomeetri toru on täidetud kahte tüüpi vedelikuga. Tihedus vedeliku 1 tihedus on ρ₁ = 0.8 g.cm^-3ja vedeliku 2 tihedus on ρ₂ = 1 g.cm^-3ja kõrgus h₁ = 10 cm, siis milline on h kõrgus?₂.

Tuntud:

Vedeliku tihedus 1 = 0.8 g.cm^-3

Vedeliku tihedus 2 = 1 g.cm^-3

Kõrgus 1 = 10 cm

Otsitud: Kõrgus 2

lahendus:

2. Vee kõrgus on 50 cm ja teiste vedelike kõrgus on 30 cm. Milline on teiste vedelike tihedus?

Tuntud:

Gravitatsioonist tingitud kiirendus (g) = 10 m/s²

Vee kõrgus (h₁) = 50 cm

Vee tihedus (ρ₁) = 1.00 × 10³ kg / m³ = 1000 kg/m³

Teise vedeliku kõrgus (h₂) = 30 cm

Otsitakse: Teise vedeliku tihedus.

lahendus:

pa + ρ₁ gh₁ = pa + ρ₂ gh₂

1. Mis on manomeeter? VastusManomeeter on seade, mida kasutatakse gaaside ja vedelike rõhu mõõtmiseks. Tavaliselt mõõdab see rõhuerinevust manomeetris oleva vedeliku ja ümbritseva atmosfääri või muu vedeliku vahel.
2. Kuidas töötab lihtne U-toru manomeeter? VastusU-toruga manomeeter töötab vedelikusamba rõhu ja mõõdetava vedeliku rõhu tasakaalustamise põhimõttel. Kui rõhud erinevad, liigub vedelikusammas uude asendisse ja kõrguste erinevust saab kasutada rõhu erinevuse määramiseks.
3. Milliseid vedelikke kasutatakse manomeetrites tavaliselt? VastusLevinud manomeetriliste vedelike hulka kuuluvad elavhõbe, vesi ja õli. Vedeliku valik sõltub rakendusest, soovitud tundlikkusest ja mõõdetava rõhu vahemikust.
4. Miks kasutatakse manomeetrites elavhõbedat, hoolimata selle toksilisusest, sageli? VastusElavhõbe on tihe ja suure erikaaluga, mis võimaldab sama rõhuerinevuse saavutamiseks kasutada lühemaid kolonnkõrgusi ja väiksemaid manomeetri konstruktsioone. Samuti ei niisuta see klaasi, mis muudab näidud täpsemaks. Selle mürgine olemus nõuab aga hoolikat käitlemist ja keskkonnaohutuse arvestamist.
5. Mis vahe on avatud ja suletud manomeetril? VastusAvatud manomeetril on üks ots atmosfääri avatud ja see mõõdab uuritava vedeliku ja atmosfäärirõhu vahelist rõhuvahet. Suletud manomeetril on seevastu üks ots suletud, sageli vaakumi või teadaoleva võrdlusrõhuga, ja see mõõdab vedeliku absoluutrõhku.
6. Kuidas saab manomeetrit kiiruse mõõtmiseks kasutada? VastusBernoulli võrrandi ja Pitot' toru abil saab mõõta dünaamilist rõhku (mis on seotud kiirusega) ja staatilist rõhku. Manomeetri kõrguste vahe vastab dünaamilisele rõhule, mida saab teisendada kiiruseks.
7. Miks on oluline, et manomeetri toru oleks mõõtmise ajal vertikaalne? VastusManomeetri toru vertikaalasendis hoidmine tagab, et manomeetrilise vedeliku kaal toimib otse allapoole ja vedelikusamba kõrgus esindab otseselt rõhuerinevust. Igasugune kalle võib näidule vigu tekitada.
8. Mille poolest erineb diferentsiaalmanomeeter lihtsast U-toru manomeetrist? VastusDiferentsiaalmanomeeter on loodud mõõtma rõhuerinevust kahe punkti vahel vedelikusüsteemis, samas kui lihtne U-toruga manomeeter mõõdab sageli rõhuerinevust vedeliku ja atmosfääri vahel.
9. Millised on manomeetri kasutamise piirangud? VastusManomeetrid on gravitatsioonist sõltuvad instrumendid, seega peavad need jääma vertikaalseks. Need ei pruugi sobida väga kõrge rõhu mõõtmiseks (sõltuvalt kasutatavast manomeetrilisest vedelikust) ja võivad olla tundlikud temperatuurimuutuste suhtes, mis võivad mõjutada vedeliku tihedust.

10. Mis on "kaevutüüpi" manomeeter? VastusRõhumõõturil on üks suurema läbimõõduga jalg, mida nimetatakse "kaevuks". Selles kaevus olev vedelik ei tõuse ega lange rõhumuutustega oluliselt, mistõttu näit sõltub ainult kitsama jala kõrguse muutusest. See konstruktsioon suurendab manomeetri tundlikkust ja loetavust.