by Μια δεξαμενή περιέχει νερό, ενώ κοντά στον πυθμένα της συνδέεται οριζόντιος σωλήνας. Στον σωλήνα αυτόν, έχει προσαρμοσθεί ένας δεύτερος λεπτός κατακόρυφος σωλήνας, κλειστός στο άνω άκρο του, εντός του οποίου έχει εγκλωβιστεί κάποια ποσότητα αέρα και εντός του οποίου το νερό έχει ανέβει κατά h όπως στο σχήμα.
i) Αναφερόμενοι στο σχήμα (α), όπου το άκρο του οριζόντιου σωλήνα έχει κλειστεί με τάπα, για την πίεση p1 του εγκλωβισμένου αέρα, θα ισχύει:
α) p1 < pατμ, β) p1 < pατμ, γ) p1 > pατμ.
Όπου pατμ η ατμοσφαιρική πίεση.
ii) Αναφερόμενοι στο (β) σχήμα, όπου έχει αφαιρεθεί η τάπα και έχει αποκατασταθεί μια μόνιμη ροή, για την πίεση p2 του εγκλωβισμένου αέρα, θα ισχύει:
α) p2 < p1, β) p2 = p1, γ) p2 > p1.
Το νερό θεωρείται ιδανικό ρευστό.
ή
Καλησπέρα Διονύση. Ωραίο και διδακτικό σενάριο. Η αφαίρεση της τάπας οδηγεί σε μείωση της πίεσης στο Δ, από υπερπίεση patm + ρg(H-h) σε υποπίεση patm – ρgy.
Μια απορία. Το ύψος y μπορεί να συγκριθεί με το h εφαρμόζοντας νόμο Boyle;
p1V1=p2V2 άρα V2>V1 άρα η στάθμη του νερού κατεβαίνει;
Έτσι πρέπει να είναι τα Β΄ θέματα.
Είσαι όμως μαρτυριάρης:
Καλησπέρα Διονύση.
Πολύ ωραίο και διδακτικό θέμα.
Ανδρέα νομίζω καλύτερα προσεγγίζεται απο αδιαβατική μεταβολή. Σε μια συζήτηση με τον Βαγγέλη Κορφιάτη σε παρόμοιο θέμα είχε αναφέρει ότι δεν είναι ισόθερμη η μεταβολή.
Καλημέρα σε όλους.
Ανδρέα, Γιάννη και Χρήστο σας ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Ισόθερμη ή αδιαβατική μεταβολή του εγκλωβισμένου αέρα; Νομίζω παιδιά ότι είναι θέμα χρόνου!
Αν η ροή πραγματοποιείται με μικρή εκροή, άρα έχουμε μια αργή μεταβολή, τότε το αέριο μπορεί να απορροφά ποσά θερμότητας από το περιβάλλον του και η μεταβολή να μπορεί να θεωρηθεί ως ισόθερμη.
Αν η μεταβολή είναι απότομη, τότε η μεταβολή πλησιάζει μια αδιαβατική μεταβολή.
Και στην διδασκαλία τι λέμε;
Νομίζω ότι είναι προτιμότερο να μιλήσουμε για ισόθερμη, αφού από τη μια μελετάμε αργές ροές και από την άλλη είναι εύκολα επιλύσιμη η εξίσωση της ισόθερμης, παρά να μπλέξουμε με εκθετική εξίσωση…