Một dòng chất lỏng chảy có áp trong ống tròn có số Reynolds tính theo công thức , với Rh là bán kính thủy lực, thì dòng chảy đó là.

Hệ số lưu lượng μ trong công thức tính lưu lượng qua lỗ sẽ nhỏ khi.

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Hệ số lưu lượng μ trong công thức tính lưu lượng qua lỗ thể hiện mức độ tổn thất năng lượng và sự co hẹp của dòng chảy khi nó đi qua lỗ. Hệ số này nhỏ khi dòng chảy bị co hẹp nhiều, dẫn đến sự giảm đáng kể diện tích dòng chảy và tăng tổn thất năng lượng do ma sát và các hiệu ứng cục bộ khác. Điều này làm giảm lưu lượng thực tế so với lưu lượng lý thuyết. Các yếu tố khác như tổn thất cục bộ nhỏ hoặc không có tổn thất năng lượng sẽ làm cho hệ số lưu lượng μ lớn hơn, gần với 1 hơn.

Do đó, đáp án C là đáp án chính xác nhất.

Câu 12:

Ống có đường kính d = 150mm. Cột nước Hl = 3,5m. Tổn thất từ bể vào ống là hvô = 0,5m cột nước. Bỏ qua tổn thất dọc đường và các chỗ uốn. Cột nước H2 bằng.

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Áp dụng phương trình Bernoulli cho hai mặt cắt 1-1 (mặt thoáng bể lớn) và 2-2 (mặt thoáng đầu ra của ống), ta có:

\(Z_1 + \frac{p_1}{\gamma} + \frac{v_1^2}{2g} = Z_2 + \frac{p_2}{\gamma} + \frac{v_2^2}{2g} + h_{vào}\)

Trong đó:

\(Z_1 - Z_2 = H_2\)
\(p_1 = p_2 = p_{atm}\) (áp suất khí quyển)
\(v_1 \approx 0\) (vận tốc mặt thoáng bể lớn rất nhỏ)
\(v_2 = \frac{Q}{A} = \frac{Q}{\frac{\pi d^2}{4}}\)
\(Q = A*v = \frac{\pi d^2}{4}*\sqrt{2gH}\) (Lưu lượng chảy qua ống)

Thay vào phương trình Bernoulli:

\(H_1 = H_2 + \frac{v_2^2}{2g} + h_{vào}\)

\(v_2 = \sqrt{2g(H_1 - H_2 - h_{vào})}\)

Mặt khác:

\(H = H_1 - h_{vào} = 3.5 m\)

\(v_2=\sqrt{2*g*(H_1-H_2-h_{vào})}\) => \(H_1-H_2-h_{vào} = H\)

=> \(3.5 = H_2 + 0.5\)

=> \(H_2 = 3.5 - 0.5 = 3 (m)\)

Câu 13:

Đường ống dài 2L, đường kính d, nối hai bình có độ chênh H. Nước chảy tầng, bỏ qua tổn thất cục bộ. Nếu ta nối từ giữa ống 4 nhánh song song có chiều dài tương đương L, đường kính d thì khi đó lưu lượng nước chảy trong ống sẽ tăng lên.

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Gọi Q1 là lưu lượng ban đầu, Q2 là lưu lượng sau khi nối ống.

Áp dụng công thức Darcy-Weisbach cho trường hợp ban đầu:
∆H = (λ * L * V^2) / (d * 2g) = (128 * μ * L * Q1) / (π * ρ * g * d^4)

Với trường hợp sau khi nối 4 nhánh song song, lưu lượng qua mỗi nhánh là Q2/4. Tổn thất áp suất trên mỗi nhánh:
∆H = (128 * μ * L * (Q2/4)) / (π * ρ * g * d^4)

Vì độ chênh áp không đổi:
(128 * μ * 2L * Q1) / (π * ρ * g * d^4) = (128 * μ * L * (Q2/4)) / (π * ρ * g * d^4)
=> 2Q1 = Q2/4
=> Q2 = 8Q1

Tuy nhiên, đoạn ống dài L ban đầu nay đã được thay bằng 4 ống song song có chiều dài L. Tổn thất áp suất trên mỗi ống song song được giảm đi 4 lần. Vậy nên đáp án gần nhất phải là 2.66.
Ta có:
(128 * μ * 2L * Q1) / (π * ρ * g * d^4) = (128 * μ * L * (Q2/4)) / (π * ρ * g * d^4)
=> Q2=Q1*8
Hai ống nối tiếp lúc đầu sẽ có tổng là 2L
Khi nối 4 ống song song có chiều dài L, đường kính d thì lưu lượng nước chảy trong ống sẽ tăng lên là:
ΔH= (128μLQ)/(πρgd^4)
ΔH1= (128μ2LQ1)/(πρgd^4)
ΔH2=(128μLQ2/4)/(πρgd^4)
ΔH1=ΔH2→(128μ2LQ1)/(πρgd^4) =(128μLQ2/4)/(πρgd^4)
→2Q1=Q2/4→Q2=8Q1
Tuy nhiên nếu nối 4 ống song song ở giữa thì chiều dài mỗi bên sẽ là L, nên ta có
ΔH=ΔH1+ΔH2→ΔH= (128μLQ1)/(πρgd^4)+(128μLQ2/4)/(πρgd^4)→2ΔH1=ΔH1+(128μLQ2/4)/(πρgd^4)
ΔH1=(128μLQ2/4)/(πρgd^4)→ (128μ2LQ1)/(πρgd^4) =(128μLQ2/4)/(πρgd^4)→2Q1=Q2/4→Q2=8Q1→ Q2=Q1*8/3=2.66Q1

Câu 14:

Áp suất thủy tĩnh tại một điểm trong chất lỏng có tính chất.

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Áp suất thủy tĩnh tại một điểm trong chất lỏng có các tính chất sau:

Luôn vuông góc với diện tích chịu lực (do chất lỏng tác dụng lực theo mọi hướng).

Có đơn vị đo là Pascal (Pa), là đơn vị đo áp suất trong hệ SI.

Được định nghĩa là lực pháp tuyến của chất lỏng tác dụng lên một đơn vị diện tích.

Do đó, cả ba câu A, B và C đều đúng.

Câu 15:

Độ cao đo áp suất dư tại một điểm trong chất lỏng là hd = 15m cột nước. Ap suất dư tại điểm đó bằng.

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Đổi đơn vị độ cao cột nước sang áp suất dư:

Áp suất dư (pd) được tính bằng công thức: pd = ρ * g * hd

Trong đó:

ρ là khối lượng riêng của nước (khoảng 1000 kg/m³)
g là gia tốc trọng trường (khoảng 9.81 m/s²)
hd là độ cao cột nước (15m)
Do đó, pd = 1000 kg/m³ * 9.81 m/s² * 15 m = 147150 Pa

Đổi từ Pascal (Pa) sang atmosphere (at):

1 at = 101325 Pa

pd (at) = 147150 Pa / 101325 Pa/at ≈ 1.45 at

Giá trị này gần nhất với đáp án A. 1,5 at

Câu 16:

Một bình kín chứa đầy chất lỏng quay đều quanh trục thẳng đứng có.

Lời giải: