А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Потенційна енергія - положення

Потенційна енергія положення визначається висотою z центру ваги обсягу рідини над деякою довільно обраної горизонтальною площиною О-О (рис. 6 - 6), званої площиною порівняння.

Потенційна енергія положення визначається висотою z центру ваги обсягу рідини над деякою довільно обраної горизонтальною площиною 0 - 0 (рис. 6 - 3), званої площиною порівняння.

В теорії авіаційних двигунів різницею потенційних енергій положення для двох будь-яких довільних перетинів, виділених в газовому потоці, нехтують внаслідок її малості в порівнянні з іншими складовими, що входять в рівняння збереження енергії.

Робота сили тяжіння дорівнює зміні потенційної енергії положення ділянки цівки.

Гідравлічна характеристика горизонтального трубопроводу. Перший член г, що виражає потенційну енергію положення рідини, має розмірність довжини і називається геометричним напором.

Так як твір pgzAV є потенційну енергію положення обраного обсягу А У, піднятого на висоту г щодо деякої площини порівняння Про - О (див. Рис. 25) і здатного здійснити роботу під дією сили тяжіння, то г - потенційна енергія одиниці ваги (питома потенційна енергія положення) щодо площини порівняння Про - О.

Повна енергія рухомої рідини складається з потенційної енергії положення, потенційної енергії тиску і кінетичної енергії. Основний енергією в приводі гідравлічних виконавчих механізмів машин-автоматів є енергія тиску, так як різниця в рівнях установки насосів і гідроциліндрів незначна, а швидкості рідини в трубопроводах не перевищують декількох метрів в секунду.

При цьому зазвичай опускають величини кінетичної енергії і потенційної енергії положення.

Потенційна енергія рідини складається з потенційної енергії тиску і потенційної енергії положення.

Потенційна енергія рухомої рідини характеризується величиною (z) потенційної енергії положення рівня рідини щодо заданої горизонталі, званої геометричним напором, або нівелірної висотою, і величиною енергії тиску р /у, званої статичним, або пьезометрические, напором.

При цьому через опускання на величину 5ДІН зменшиться також і потенційна енергія положення маси. 
Політропний процеси стиснення в Л, 5-діаграмі. У ньому, як і в рівнянні (5.4), зміна потенційної енергії положення газу приймається дуже незначним.

У рівнянні (6 - 28) член г, що виражає потенційну енергію положення рідини, має розмірність довжини і називається геометричним напором.

Рівняння (416) показує, що при сталому русі ідеальної рідини сума потенційної енергії тиску (р /р), потенційної енергії положення (zg) і кінетичної енергії (ш2 /2) залишається постійною.

Рівняння (416) показує, що при сталому русі ідеальної рідини сума потенційної енергії тиску (р /р), потенційної енергії положення (zg) і кінетичної енергії (w2 (2) залишається постійною. Її енергія складається з трьох компонент (внутрішньою енергією можна знехтувати): кінетичної енергії руху, потенційної енергії стиснення і потенційної енергії положення в гравітаційному полі. Всі три компоненти оцінюються по відношенню до вибираним рівнями відліку. Як правило, і сама ця величина в порівнянні з іншими компонентами енергії, і її зміна від точки до точки простору в порівнянні з відповідними змінами двох інших компонент нехтує малі.

рг; б) всі деформації відбуваються в межах пружності і пов'язані з зовнішніми сила і лінійно; в) зменшення потенційної енергії положення зовнішніх сил супроводжується збільшенням потенційної енергії деформації балки.

Тобто, чим більше маса тіла і висота його положення (натиск) або обсяг тіла і створюване їм тиск, тим більша потенційна енергія положення.

Механічну енергію рідини, віднесену до одиниці ваги, називають повним напором; кінетичну енергію - швидкісним напором; суму енергії сил тиску і потенційної енергії положення, віднесену до одиниці ваги - статичним напором. Уздовж цієї лінії струму сума швидкісного і статичного напороь залишається постійною.

Загальна енергія потоку складається з наступних частин: 1) кінетичної енергії Ект, або енергії, пов'язаної зі швидкістю речовини; 2) потенційної енергії положення Епот.

Принцип роботи гідроелектростанцій (ГЕС) добре відомий: вода з верхнього б'єфу по каналах в тілі греблі подається до лопат гідравлічних турбін; при цьому потенційна енергія положення перетворюється спочатку в кінетичну енергію струменя води, потім в механічну енергію обертання турбін і далі - в електроенергію.

Система безперервного потоку. З цього рівняння видно, що сума змін потенційної енергії стиснення або розширення (J Vdp), кінетичної енергії (du2 /2gc), потенційної енергії положення (& xg /gc), потенційної енергії /, втраченої внаслідок незворотності, і роботи А, виробленої поточним продуктом, повинна дорівнювати нулю.

I - Система безперервного потоку. 1 - - теплота 7 поглинена рідиною. //- робота W, вироблена рідиною. ///- Нульовий рівень. З цього рівняння видно, що сума змін потенційної енергії стиснення або розширення (]Vdp), кінетичної енергії (dt2 /2gc), потенційної енергії положення (& xg /gc), потенційної енергії lw, втраченої внаслідок незворотності, і роботи А, виробленої поточним продуктом, повинна дорівнювати нулю.

При прямий стратифікації, коли щільність рідини з глибиною збільшується, пульсаційну-ве переміщення важкої частинки вгору, викликане дією турбулентності, гальмується силою тяжіння, і енергія турбулентності переходить в потенційну енергію положення. Аналогічно відбувається стабілізація енергії турбулентності при переміщенні легкої частинки вниз в середу з більшою щільністю. Таким чином, при прямій стратифікації виникають умови для придушення турбулентності.

Якщо до пружного тіла прикласти зовнішні сили, то, як було раніше сказано, вони здійснять деяку роботу, яка витрачається виключно на деформацію; інших витрат енергії тут немає При цьому зміниться потенційна енергія положення зовнішніх сил. При розвантаженні за рахунок накопиченої потенційної енергії може бути здійснена така ж робота, яка була витрачена на деформацію тіла.

Через малу щільність газу значення відносини р /р завжди набагато більше відстані точок лінії струму від площини порівняння, тому, розглядаючи протягом газу, можна знехтувати величиною г, так як зміна потенційної енергії положення мало в порівнянні з енергією сил тиску.

Під внутрішньою енергією U розуміється величина, яка характеризує загальний запас енергії речовини, включаючи енергію поступального і обертального руху атомів і молекул, енергію внутримолекулярного коливального руху атомів і атомних груп, що складають молекули, енергію обертання електронів в атомах і інші види енергії, але без урахування кінетичної енергії макрочасток речовини в цілому і їх потенційної енергії положення. Абсолютні значення внутрішньої енергії невідомі, вимірюваними величинами служать їх зміни в тому чи іншому процесі. Внутрішня енергія залежить як від природи і кількості даної речовини, так і умов його існування. При однакових умовах кількість внутрішньої енергії прямо пропорційно кількості речовини.

Кожне тіло в даному стані має певне значення внутрішньої енергії, що характеризує повний запас енергії, включаючи енергію поступального і обертального руху молекул, енергію внутримолекулярного коливального руху атомів і атомних груп, що складають молекули, енергію обертання електронів в атомах, енергію, укладену в ядрах атомів, і інші види енергії, але без урахування кінетичної енергії тіла в цілому і його потенційної енергії положення. Внутрішня енергія залежить як від природи і кількості речовини, так і умов його існування.

Процеси стиснення в діаграмі s - Т. а - ізотермічний. б - Ізоентропіческій. Всі наведені вище рівняння, будучи енергетичними, при сталому русі справедливі як для оборотних, так і необоротних процесів стиснення і течії ідеального і реальних газів. Зміна потенційної енергії положення газу приймається дуже незначним.

За аналогією з механікою твердого тіла повна енергія рухомої рідини складається з кінетичної і потенційної енергій. Потенційна енергія визначається як потенційну енергію положення, так і потенційної енергією пружного стану. Стиснутий газ може здійснювати роботу, мірою цієї роботи і буде потенційна енергія пружного стану.

Всі тіла в природі незалежно від їх агрегатного стану мають певний запас внут - ренней енергії. Кінетична енергія руху самого тіла і потенційна енергія положення його в просторі у внутрішню енергію не входять.

Для видалення однієї молекули від іншої на відстань г необхідно затратити деяку роботу. Ця робота в точності дорівнює запасу потенційної енергії положення, якій буде володіти молекула, віддалена на відстань р При r - voo потенційна енергія положення досягне максимуму.

Тому твір PV називається потенційною енергією тиску. Остання не має нічого спільного з потенційною енергією положення системи в зовнішньому силовому полі.

Це пояснюється тим, що в розрахункових формулах при Г0 і Г 0 закладені різні рушійні сит ли процесу спорожнення. При закінченні стабільного конденсату такою силою є різниця потенційних енергій положення. При закінченні ж нестабільного конденсату в якості рушійної сили процесу спорожнення прийнята потенційна енергія виділяється з конденсату і газу, що розширюється. Тому коли кількість газу, що виділяється невелика (на рис. 5.6 це область тисків насичення менших, ніж 0 5 МПа) розрахунковий обсяг - випливає стабільного конденсату може виявитися меншим, ніж у випадку перекачування стабільної рідини. З фізичної точки зору це означає, що за рахунок різниці нівелірних висот конденсату випливає більше, ніж може виштовхнути виділяється газ.

Схема гідростатики. Отже, потенційна функція для сили тяжіння лінійно залежить від вертикальної координати. Неважко переконатися, що функцію Ф можна тлумачити, як потенційну енергію положення, віднесену до одиниці маси, тому вона повинна бути зростаючої при направленні осі г вертикально вгору. Цим обумовлений знак мінус у формулі.

Адитивність внутрішньої енергії має місце не у всіх випадках, але ми обмежимося припущенням, що енергію окремих частинок можна підсумувати. Слід звернути увагу на те, що тут в повну енергію не включається потенційна енергія положення. Це означає, що сила тяжіння є зовнішньою і її робота враховується в правій частині рівняння енергії.

При компримування газу змінюється енергія чотирьох видів: кінетична енергія лоложенія, енергія, що витрачається на тертя і теплообмін, і потенційна енергія тиску газу. Зміна потенційної енергії тиску, що створюється компресором, значно перевершує зміна кінетичної або потенційної енергії положення. Вплив теплообміну і тертя також вельми мало в порівнянні зі зміною потенційної енергії тиску.

Схематичне зображення становить W. ЖИДКОСТЬ на процесу течії для сталого виході ІЗ системи В точці b потоку. (Пьезометрические висота Zg. Відповідно до закону збереження енергії величина енергії рідини, що поступає плюс передана рідини теплова енергія повинні рівнятися енергії рідини, що виходить з системи, плюс здійснюються рідиною робота. При цьому слід мати на увазі, що поряд з внутрішньою енергією потік має потенційну енергією положення і кінетичної енергією руху.

Потенційною енергією деформації називається енергія, яка накопичується в тілі при його пружної деформації. Коли під дією зовнішньої статичної навантаження тіло деформується, точки прикладання зовнішніх сил переміщаються і потенційна енергія положення вантажу убуває на величину, яка чисельно дорівнює роботі , досконалої зовнішніми силами. Енергія, втрачена зовнішніми силами, не зникає, а перетворюється, в основному, в потенційну енергію деформації тіла. Решта, незначна частина розсіюється, головним чином, у вигляді тепла за рахунок різних процесів, що відбуваються в матеріалі при його деформації.