1. 伯努利方程怎么写
伯努利方程
科技名词
中文名称:伯努利方程 英文名称:Bernoulli's equation
定义:反映理想流体运动中速度、压强等参数之间关系的方程式。
应用学科:航空科技(一级学科);飞行原理(二级学科) 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
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伯努利方程是理想流体定常流动的动力学方程,意为流体在忽略粘性损失的流动中,流线上任意两点的压力势能、动能与位势能之和保持不变。
目录
流体力学中的物理方程
举例
编辑本段流体力学中的物理方程
理想正压流体在有势体积力作用下作定常运动时,运动方程(即欧拉方程)沿流线积分而得到的表达运动流体机械能守恒的方程。因著名的瑞士科学家D.伯努利于1738年提出而得名。对于重力场中的不可压缩均质流体 ,方程为p+ρgh+(1/2)*ρv^2=c 式中p、ρ、v分别为流体的压强、密度和速度;h为铅垂高度;g为重力加速度;c为常量。
上式各项分别表示单位体积流体的压力能 p、重力势能ρgh和动能(1/2)*ρv ^2,在沿流线运动过程中,总和保持不变,即总能量守恒。但各流线之间总能量(即上式中的常量值)可能不同。对于气体,可忽略重力,方程简化为p+(1/2)*ρv ^2=常量(p0),各项分别称为静压 、动压和总压。显然 ,流动中速度增大,压强就减小;速度减小, 压强就增大;速度降为零,压强就达到最大(理论上应等于总压)。飞机机翼产生举力,就在于下翼面速度低而压强大,上翼面速度高而压强小 ,因而合力向上。 据此方程,测量流体的总压、静压即可求得速度,成为皮托管测速的原理。在无旋流动中,也可利用无旋条件积分欧拉方程而得到相同的结果但涵义不同,此时公式中的常量在全流场不变,表示各流线上流体有相同的总能量,方程适用于全流场任意两点之间。在粘性流动中,粘性摩擦力消耗机械能而产生热,机械能不守恒,推广使用伯努利方程时,应加进机械能损失项[1]。 图为验证伯努利方程的空气动力实验。 补充:p1+1/2ρv1^2+ρgh1=p2+1/2ρv2^2+ρgh2(1)
p+ρgh+(1/2)*ρv^2=常量 (2)
均为伯努利方程 其中ρv^2/2项与流速有关,称为动压强,而p和ρgh称为静压强。 伯努利方程揭示流体在重力场中流动时的能量守恒。 由伯努利方程可以看出,流速高处压力低,流速低处压力高。
编辑本段举例
图II.4-3为一喷油器,已知进口和出口直径D1=8mm,喉部直径D2=7.4mm,进口空气压力p1=0.5MPa,进口空气温度T1=300K,通过喷油器的空气流量qa=500L/min(ANR),油杯内油的密度ρ=800kg/m。问油杯内油面比喉部低多少就不能将油吸入管内进行喷油? 解: 由气体状态方程,知进口空气密度ρ=(p1+Patm)/(RT1)=(0.5+0.1)/(287*300)kg/m=6.97kg/m 求通过喷油器的质量流量 qm=ρa*qa=(1.185*500*10^-3)/60=0.009875kg/s 求截面积1和截面积2处的平均流速: u1=qm/(ρ1A1)=[0.009875/(6.97*0.785*0.008^2)]m/s=28.2m/s u2=qm/(ρ2A2)=[0.009875/(6.97*0.785*0.0074)]m/s=32.9m/s 由伯努利方程可得 p1-p2=0.5*ρ1(u2^2-u1^2)=0.5*6.97(32.9^2-28.2^2)pa=1200.94pa 吸油管内为静止油液,若能吸入喉部,必须满足: p1-p2≥ρgh h≤(p1-p2)/ρg=1200.94/(800*9.8)m=0.153m 故 说明油杯内油面比喉部低153mm以上便不能喷油。
参考资料
1
伯努利方程
/Item/49090.aspx
2. 能斯特方程
方程内容编辑
通过热力学理论的推导,可以找到上述实验结果所呈现出的离子浓度比与电极电势的定量关系。对下列氧化还原反应:
E=E(标准)-(RT)/(nF)ln([Zn2+]/[Cu2+])
对于任一电池反应:
aA+bB=cC+dD
E=E(标准)-(RT)/(nF)ln(([C]∧c*[D]∧d)/([A]∧a*[B]∧b))……………………⑴
⑴这个方程就叫做能斯特(Nernst,W.H.1864~1941)方程[1] 。它指出了电池的电动势与电池本性(E)和电解质浓度之间的定量关系。
当温度为298K时,能斯特方程为:
E=E(标准)-(0.0592/n)lg(([C]∧c*[D]∧d)/([A]∧a*[B]∧b))……………………⑵
当温度为298K时,Cu-Zn原电池反应的能斯特方程为:
E=E(标准)-(0.0592/n)lg([Zn2+]/[Cu2+])……………………⑶
该方程的图形应为一直线,其截距为E=1.10V,斜率为-0.0592/2=-0.03,与前述实验结果一致。将⑶式展开,可以求到某电极的能斯特方程:
E=φ(+)-φ(-)=[φ(标准,+)-φ(标准,-)]-(0.0592/2)lg([Zn2+]/[Cu2+])
={φ(标准,+)+(0.0592/2)lg[Cu2+]}-{φ(标准,-)+(0.0592/2)lg[Zn2+]}
所以φ(+)=φ(标准,+)+(0.0592/2)lg[Cu2+]
φ(-)=φ(标准,-)+(0.0592/2)lg[Zn2+]
归纳成一般的通式:
φ=φ(标准)+(0.0592/n)lg([氧化型]/[还原型])……………………⑷
式中n——电极反应中电子转移数。
[氧化型]/[还原型]——表示参与电极反应所有物质浓度的乘积与反应产物浓度乘积之比。而且浓度的方次应等于他们在电极反应中的系数。
纯固体、纯液体的浓度为常数,作1处理。离子浓度单位用mol/L(严格地应该用活度)。气体用分压表示。
方程写法编辑
下面举例来说明能斯特方程的具体写法:
⑴已知Fe3++e-=Fe2+,φ(标准)=0.770V
Φ=φ(标准)+(0.0592/1)lg([Fe3+]/[Fe2+])
=0.770+(0.0592/1)lg([Fe3+]/[Fe2+])
⑵已知Br2(l)+2e-=2Br-,φ(标准)=1.065V
Φ=1.065+(0.0592/2)lg(1/[Br-]∧2)
⑶已知MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O,φ(标准)=1.228V
Φ=1.228+(0.0592/2)lg([H+]∧4/[Mn2+])
⑷已知O2+4H++4e-=2H2O,φ(标准)=1.229V
Φ=1.229+(0.0592/4)lg((p(O2)*[H+]∧4)/1)
方程应用编辑
一、离子浓度改变时电极电势的变化
根据能斯特方程可以求出离子浓度改变时电极电势变化的数值
二、离子浓度改变对氧化还原反应方向的影响
非标准状态下对于两个电势比较接近的电对,仅用标准电势来判断反应方向是不够的,应该考虑离子浓度改变对反应方向的影响。
三、介质酸度对氧化还原反应的影响及pH电势图
3. 简谐方程怎么写,基本公式
简谐运动的位移x=Rcos(ωt+φ);
简谐运动的速度v=-ωRsin(ωt+φ);
简谐运动的加速度a=-ω2Rcos(ωt+φ),上述三式即为简谐运动的方程。
扩展资料
简谐运动的特点
一、物体运动的路线不一定都是直线
例如,单摆摆球做简谐运动时的运动路线是在摆球平衡位置两侧并通过平衡位置的一段圆弧,即摆球的运动路线为曲线。
二、物体运动的速度方向与位移方向不一定相同
简谐运动的位移指的是振动物体偏离平衡位置的位移,位移的起点总是在平衡位置,那么当物体远离平衡位置时位移方向与速度方向相同,靠近平衡位置时位移方向与速度方向相反。
三、振动物体所受的回复力方向与物体所受的合力方向不一定相同
例如,单摆在平衡位置附近(小角度范围内)的摆动既做圆周运动,又做简谐运动,摆球所受到的各个力的合力既要提供其做圆周运动的向心力,又要提供其做简谐运动的回复力,即单摆振动过程中摆球受到所有力的合力的一个分力提供向心力,另一个分力提供回复力。那么回复力方向就与摆球所受到的各力的合力方向不相同。
四、物体在平衡位置不一定处于平衡状态
例如,单摆摆球做简谐运动经过平衡位置时,由于摆球的平衡位置在圆弧上,摆球在圆弧上做圆周运动需要向心力,故摆球在平衡位置处悬绳的拉力大于摆球的重力,即摆球在平衡位置并非处于平衡状态。
参考资料来源:百度百科-简谐运动
4. 如何写触发器的驱动方程
不同逻辑功能的触发器的驱动方程不同,所以用不同类型触发器设计出的电路也不一样。为此,设计具体的电路前必须选定触发器的类型。选择触发器类型时应考虑到器件的供应情况,并应力求减少系统中使用的触发器种类。
根据编码形式的状态图(或状态表)和选定的触发器类型,利用次态卡诺图求得各触发器的次态方程,再与触发器的特性方程比较,即可求得各触发器的驱动方程。注意,此时是利用卡诺图确定最佳驱动方程,使电路最简,而不仅仅是用它来进行函数化简。
另外,根据编码后的状态表及触发器的驱动表也可求得电路的输出方程和各触发器的驱动方程。