JavaScript is required

Nước chảy từ bể A kín phân nhánh sang 2 bể B và C. Biết tổn thất năng lượng trong đường ống 1. hW1 = 3m, trong đường ống 2. hW2 = 3m, áp suất chân không trong bể B bằng 6,53kPa. Áp suất dư trong bể A là.

A.

52,33 kPa

B.

58,86 kPa

C.

49,85 kPa

D.

37,91 kPa

Trả lời:

Đáp án đúng: A


Để giải bài toán này, ta cần áp dụng phương trình Bernoulli giữa bể A và bể B, có xét đến tổn thất năng lượng và áp suất. Phương trình Bernoulli giữa bể A và bể B có dạng: (P_A / (ρg)) + (V_A^2 / (2g)) + Z_A = (P_B / (ρg)) + (V_B^2 / (2g)) + Z_B + h_w Trong đó: * P_A là áp suất dư trong bể A (cần tìm). * P_B là áp suất trong bể B (áp suất chân không, cần đổi sang áp suất tuyệt đối). * V_A và V_B là vận tốc dòng chảy trong bể A và B (coi như bằng 0 vì bể lớn). * Z_A và Z_B là độ cao của bể A và B (thường thì ta chọn một mốc và tính độ cao tương đối, nhưng vì không có thông tin nên ta có thể bỏ qua hiệu độ cao, coi Z_A = Z_B). * ρ là khối lượng riêng của chất lỏng (thường là nước, khoảng 1000 kg/m³). * g là gia tốc trọng trường (khoảng 9.81 m/s²). * h_w là tổn thất năng lượng trên đường ống. Bước 1: Đổi áp suất chân không trong bể B sang áp suất tuyệt đối. Áp suất khí quyển P_atm ≈ 101.3 kPa Áp suất tuyệt đối trong bể B: P_B = P_atm - P_chân_không = 101.3 kPa - 6.53 kPa = 94.77 kPa Vì áp suất chân không được cho là 6,53 kPa, ta hiểu rằng đây là độ giảm so với áp suất khí quyển. Do đó, áp suất tuyệt đối tại B là 101.3 kPa - 6.53 kPa = 94.77 kPa. Bước 2: Áp dụng phương trình Bernoulli và giải tìm P_A (P_A / (ρg)) = (P_B / (ρg)) + h_w P_A = P_B + ρg * h_w Với h_w = 3m, P_B = 94770 Pa (94.77 kPa), ρ = 1000 kg/m³, g = 9.81 m/s²: P_A = 94770 + 1000 * 9.81 * 3 = 94770 + 29430 = 124200 Pa = 124.2 kPa Vì P_A là áp suất dư, ta cần trừ đi áp suất khí quyển để tìm áp suất dư trong bể A: P_A_dư = 124.2 kPa - 101.3 kPa = 22.9 kPa Tuy nhiên, không có đáp án nào gần với 22.9 kPa. Có lẽ có sự nhầm lẫn trong đề bài, có thể tổn thất năng lượng hW1 = 3m là tổn thất trên đoạn AC chứ không phải AB. Nếu thế thì bài toán không đủ dữ kiện. Nhận thấy rằng nếu coi áp suất tuyệt đối tại B bằng -6.53 kPa (sai về mặt vật lý) nhưng vẫn tiến hành tính toán, ta sẽ có: P_A = -6530 + 29430 = 22900 Pa = 22.9 kPa. Nếu như đề bài yêu cầu tính áp suất dư trong bể A so với áp suất trong bể B (tức là P_A - P_B), thì ta có: P_A - P_B = ρgh_w = 1000*9.81*3 = 29430 Pa = 29.43 kPa. Như vậy, không có đáp án nào phù hợp với cách giải thông thường. Có thể có lỗi trong đề bài hoặc các giả định khác mà ta không biết.

Câu hỏi liên quan