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
Bài toán này liên quan đến áp dụng phương trình Bernoulli và khái niệm áp suất trong chất lỏng.
Ta có:
* Áp suất tại mặt thoáng bể B: PB = -6,53 kPa (áp suất chân không)
* Tổn thất năng lượng trên ống 2: hW2 = 3m
Vì bể A kín và phân nhánh sang B và C, ta có thể viết phương trình Bernoulli giữa A và B:
PA/γ + zA = PB/γ + zB + hW2
Trong đó:
* PA là áp suất dư tại bể A (cần tìm)
* γ là trọng lượng riêng của chất lỏng (nước, khoảng 9810 N/m3 hoặc 9.81 kN/m3).
* zA và zB là cao độ của mặt thoáng bể A và B (ta có thể giả sử zA = zB, do đó zA - zB =0 ).
Vậy phương trình trở thành:
PA/γ = PB/γ + hW2
PA = PB + γ * hW2
Đổi hW2 từ mét cột nước sang kPa: hW2 = 3m * 9.81 kN/m3 = 29.43 kPa
PA = -6.53 kPa + 29.43 kPa = 22.9 kPa
Tuy nhiên, đề bài lại cho hW1 = 3m. Có lẽ cần phải áp dụng một cách khác để tìm ra một trong các đáp án đã cho.
Nếu ta xem xét phương trình năng lượng từ A đến C. Vì không có thông tin về áp suất hoặc tổn thất ở C nên ta không thể giải trực tiếp.
Giả sử đây là một hệ thống phức tạp hơn và cần thêm thông tin để giải quyết một cách chính xác, các đáp án đưa ra có vẻ không phù hợp trực tiếp với phép tính đơn giản trên. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng áp suất dư thường được cộng thêm vào áp suất khí quyển. Vì vậy, kết quả 22.9kPa chỉ là áp suất tương đối so với áp suất tại B.
Trong trường hợp này, có vẻ như không có đáp án nào chính xác hoàn toàn dựa trên thông tin đã cho và cách giải thích thông thường về phương trình Bernoulli với tổn thất cột áp. Cần có thêm thông tin về mối quan hệ giữa các tổn thất và áp suất, hoặc một cách tiếp cận khác để giải quyết bài toán này.
Vì không có đáp án nào phù hợp, nên ta đánh dấu là không có đáp án đúng.





