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.
Trả lời:
Đáp án đúng: A
Để giải bài toán này, ta cần áp dụng phương trình Bernoulli giữa các điểm trong hệ thống và chú ý đến các tổn thất áp suất.
Chọn mặt chuẩn đi qua tâm của các bể.
Áp dụng phương trình Bernoulli giữa bể A và bể B:
\(\frac{p_A}{\gamma} + z_A + \frac{v_A^2}{2g} = \frac{p_B}{\gamma} + z_B + \frac{v_B^2}{2g} + h_{W1} + h_{W2}\)
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 là -6,53 kPa).
* \(\gamma\) là trọng lượng riêng của nước (9810 N/m³).
* \(z_A\) và \(z_B\) là độ cao của bể A và bể B so với mặt chuẩn (có thể xem như bằng nhau hoặc không đổi nếu chúng ta chỉ xét hiệu áp suất).
* \(v_A\) và \(v_B\) là vận tốc dòng chảy trong bể A và bể B (có thể coi là 0 do diện tích bể lớn).
* \(h_{W1}\) và \(h_{W2}\) là tổn thất năng lượng trong ống 1 và ống 2 (đều bằng 3m).
Thay số và đơn giản phương trình:
\(\frac{p_A}{9810} + 0 + 0 = \frac{-6530}{9810} + 0 + 0 + 3 + 3\)
\(\frac{p_A}{9810} = -\frac{6530}{9810} + 6\)
\(p_A = (-6530 + 6 * 9810)\)
\(p_A = -6530 + 58860\)
\(p_A = 52330 Pa = 52.33 kPa\)
Vậy, áp suất dư trong bể A là 52,33 kPa.