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.
Trả lời:
Đáp án đúng: B
Số Reynolds (Re) là một đại lượng không thứ nguyên được sử dụng để dự đoán kiểu dòng chảy (tầng, rối, hoặc quá độ) của một chất lỏng. Công thức tính số Reynolds là Re = (ρVD)/μ, trong đó ρ là mật độ chất lỏng, V là vận tốc dòng chảy, D là đường kính ống (hoặc 4 lần bán kính thủy lực Rh), và μ là độ nhớt động học của chất lỏng.
Nếu Re < 2300, dòng chảy là tầng (laminar).
Nếu 2300 < Re < 4000, dòng chảy là quá độ (transitional).
Nếu Re > 4000, dòng chảy là rối (turbulent).
Vì câu hỏi không cung cấp giá trị cụ thể của số Reynolds, chúng ta không thể xác định chính xác kiểu dòng chảy. Tuy nhiên, câu hỏi có một điểm quan trọng là Re được tính theo công thức sử dụng bán kính thủy lực (Rh). Trong trường hợp ống tròn, đường kính D = 2Rh. Khi đó, nếu Re được tính và có giá trị đủ lớn (Re > 4000), dòng chảy sẽ là rối. Nhưng nếu Re < 2300, dòng chảy sẽ là tầng. Nếu 2300 < Re < 4000 thì dòng chảy sẽ là quá độ. Do đó, cần phải biết giá trị của Re thì mới xác định được.
Tuy nhiên, trong các đáp án, đáp án "Không thể xác định được" là phù hợp nhất vì chúng ta không có đủ thông tin về giá trị của số Reynolds để kết luận chắc chắn về kiểu dòng chảy.
Câu hỏi liên quan
Lời giải:
Đáp án đúng: D
Để giải bài toán này, ta cần sử dụng công thức Darcy-Weisbach để tính tổn thất năng lượng dọc đường trong ống dẫn. Vì dòng chảy là dòng chảy tầng, ta sử dụng công thức hệ số ma sát cho dòng chảy tầng.
Bước 1: Tính vận tốc dòng chảy:
Q = 10 lít/s = 0.01 m^3/s
A = πd^2/4 = π*(0.1)^2/4 ≈ 0.007854 m^2
v = Q/A = 0.01/0.007854 ≈ 1.273 m/s
Bước 2: Tính hệ số nhớt động học:
ν = 10 mm^2/s = 10 * 10^-6 m^2/s = 10^-5 m^2/s
Bước 3: Tính số Reynolds:
Re = (v*d)/ν = (1.273 * 0.1)/(10^-5) = 12730. Do Re > 2320, dòng chảy là dòng chảy rối, nhưng đề bài cho là chảy tầng, nên ta xem lại đề bài hoặc giả sử có sự nhầm lẫn và tiếp tục giải theo dòng chảy tầng, hoặc phải sử dụng hệ số ma sát cho dòng chảy rối nếu đề bài yêu cầu.
Ở đây, vì đề cho chảy tầng, ta giả sử số Reynolds nhỏ hơn 2320, và ta sẽ giải theo dòng chảy tầng. Thực tế thì số Reynolds này không phù hợp với dòng chảy tầng, nhưng ta cứ tiếp tục theo giả thiết đề bài.
Bước 4: Tính hệ số ma sát λ cho dòng chảy tầng:
λ = 64/Re = 64/12730 ≈ 0.00503
Bước 5: Tính tổn thất năng lượng dọc đường hf:
hf = λ * (L/d) * (v^2/(2g))
hf = 0.00503 * (500/0.1) * (1.273^2/(2*9.81))
hf ≈ 0.00503 * 5000 * (1.620529/19.62)
hf ≈ 25.15 * 0.0826
hf ≈ 2.077 m
Vậy, tổn thất năng lượng dọc đường xấp xỉ 2.08 m.
Bước 1: Tính vận tốc dòng chảy:
Q = 10 lít/s = 0.01 m^3/s
A = πd^2/4 = π*(0.1)^2/4 ≈ 0.007854 m^2
v = Q/A = 0.01/0.007854 ≈ 1.273 m/s
Bước 2: Tính hệ số nhớt động học:
ν = 10 mm^2/s = 10 * 10^-6 m^2/s = 10^-5 m^2/s
Bước 3: Tính số Reynolds:
Re = (v*d)/ν = (1.273 * 0.1)/(10^-5) = 12730. Do Re > 2320, dòng chảy là dòng chảy rối, nhưng đề bài cho là chảy tầng, nên ta xem lại đề bài hoặc giả sử có sự nhầm lẫn và tiếp tục giải theo dòng chảy tầng, hoặc phải sử dụng hệ số ma sát cho dòng chảy rối nếu đề bài yêu cầu.
Ở đây, vì đề cho chảy tầng, ta giả sử số Reynolds nhỏ hơn 2320, và ta sẽ giải theo dòng chảy tầng. Thực tế thì số Reynolds này không phù hợp với dòng chảy tầng, nhưng ta cứ tiếp tục theo giả thiết đề bài.
Bước 4: Tính hệ số ma sát λ cho dòng chảy tầng:
λ = 64/Re = 64/12730 ≈ 0.00503
Bước 5: Tính tổn thất năng lượng dọc đường hf:
hf = λ * (L/d) * (v^2/(2g))
hf = 0.00503 * (500/0.1) * (1.273^2/(2*9.81))
hf ≈ 0.00503 * 5000 * (1.620529/19.62)
hf ≈ 25.15 * 0.0826
hf ≈ 2.077 m
Vậy, tổn thất năng lượng dọc đường xấp xỉ 2.08 m.
Lời giải:
Đáp án đúng: B
Khi tính toán thủy lực hệ thống đường ống song song, các yếu tố sau đây là đúng:
* Tổn thất năng lượng trong các nhánh bằng nhau: Đây là nguyên tắc cơ bản của hệ thống ống song song. Do các nhánh được kết nối ở cả hai đầu, sự chênh lệch áp suất giữa hai điểm kết nối là như nhau cho tất cả các nhánh. Vì vậy, tổn thất năng lượng (do ma sát, v.v.) trong mỗi nhánh phải bằng nhau để cân bằng áp suất.
* Lưu lượng của hệ thống bằng tổng lưu lượng của các nhánh: Tổng lưu lượng chất lỏng đi vào hệ thống sẽ được chia đều cho các nhánh, và tổng lưu lượng của tất cả các nhánh sẽ bằng lưu lượng ban đầu của hệ thống.
* Cột áp của hệ thống bằng cột áp của các nhánh: Trong hệ thống song song, cột áp (hoặc áp suất) giữa điểm đầu và điểm cuối của mỗi nhánh là như nhau, và bằng cột áp của toàn hệ thống.
Vì vậy, đáp án đúng nhất là "Tất cả các câu kia đều đúng".
* Tổn thất năng lượng trong các nhánh bằng nhau: Đây là nguyên tắc cơ bản của hệ thống ống song song. Do các nhánh được kết nối ở cả hai đầu, sự chênh lệch áp suất giữa hai điểm kết nối là như nhau cho tất cả các nhánh. Vì vậy, tổn thất năng lượng (do ma sát, v.v.) trong mỗi nhánh phải bằng nhau để cân bằng áp suất.
* Lưu lượng của hệ thống bằng tổng lưu lượng của các nhánh: Tổng lưu lượng chất lỏng đi vào hệ thống sẽ được chia đều cho các nhánh, và tổng lưu lượng của tất cả các nhánh sẽ bằng lưu lượng ban đầu của hệ thống.
* Cột áp của hệ thống bằng cột áp của các nhánh: Trong hệ thống song song, cột áp (hoặc áp suất) giữa điểm đầu và điểm cuối của mỗi nhánh là như nhau, và bằng cột áp của toàn hệ thống.
Vì vậy, đáp án đúng nhất là "Tất cả các câu kia đều đúng".
Lời giải:
Đáp án đúng: B
Tỷ trọng (δ) của một chất lỏng được định nghĩa là tỷ số giữa trọng lượng riêng của chất lỏng đó và trọng lượng riêng của nước ở 4°C. Do đó, đáp án B là đáp án chính xác.
Đáp án A sai vì tỷ số giữa trọng lượng riêng và khối lượng riêng sẽ cho ra gia tốc trọng trường (g), không phải là tỷ trọng.
Đáp án C sai vì nó đảo ngược tỷ số, lấy trọng lượng riêng của nước chia cho trọng lượng riêng của chất lỏng.
Đáp án D sai vì đã có đáp án chính xác là đáp án B.
Đáp án A sai vì tỷ số giữa trọng lượng riêng và khối lượng riêng sẽ cho ra gia tốc trọng trường (g), không phải là tỷ trọng.
Đáp án C sai vì nó đảo ngược tỷ số, lấy trọng lượng riêng của nước chia cho trọng lượng riêng của chất lỏng.
Đáp án D sai vì đã có đáp án chính xác là đáp án B.
Lời giải:
Đáp án đúng: D
Hệ số nén (compressibility) của một chất lỏng thể hiện sự thay đổi thể tích tương đối của chất lỏng khi áp suất thay đổi một đơn vị. Nó được định nghĩa là nghịch đảo của modulus khối lượng (bulk modulus). Như vậy, đáp án B là đáp án chính xác nhất.
Lời giải:
Đáp án đúng: D
Định luật ma sát trong của Newton mô tả mối quan hệ giữa ứng suất tiếp tuyến (shear stress), vận tốc biến dạng (rate of deformation) và độ nhớt (viscosity) của chất lưu. Ứng suất tiếp tuyến tỉ lệ thuận với vận tốc biến dạng và độ nhớt là hệ số tỉ lệ.
Phương án A sai vì ứng suất pháp tuyến và nhiệt độ không trực tiếp tham gia vào định luật này.
Phương án C sai vì nhiệt độ và áp suất không trực tiếp tham gia vào định luật này. Áp suất có ảnh hưởng đến độ nhớt nhưng không nằm trong biểu thức trực tiếp của định luật Newton.
Phương án D sai vì ứng suất pháp tuyến không trực tiếp tham gia vào định luật này.
Phương án A sai vì ứng suất pháp tuyến và nhiệt độ không trực tiếp tham gia vào định luật này.
Phương án C sai vì nhiệt độ và áp suất không trực tiếp tham gia vào định luật này. Áp suất có ảnh hưởng đến độ nhớt nhưng không nằm trong biểu thức trực tiếp của định luật Newton.
Phương án D sai vì ứng suất pháp tuyến không trực tiếp tham gia vào định luật này.
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
