एक तरल में आंतरिक घर्षण।

1. वर्तमान ट्यूब में द्रव प्रवाह दर:

ए) मात्रा प्रवाह:

बी) द्रव्यमान प्रवाह:

कहाँ पे एसवर्तमान ट्यूब का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है;

वीद्रव वेग है;

ρ द्रव का घनत्व है।

2. जेट निरंतरता का समीकरण:

कहाँ पे एस 1और एस 2दो स्थानों पर वर्तमान ट्यूब के क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र हैं;

v1और वी 2संगत वर्तमान वेग हैं।

3. बर्नौली समीकरण:

4. एक खुले चौड़े बर्तन में एक छोटे से छेद से तरल की प्रवाह दर:

कहाँ पे एच- छेद के सापेक्ष तरल स्तर।

5. सतह तनाव:

कहाँ पे एफ- समोच्च पर अभिनय करने वाला सतह तनाव बल मैंजो द्रव की सतह को बांधता है।

6. लाप्लास सूत्र दबाव व्यक्त करता है आर, तरल की गोलाकार सतह द्वारा निर्मित:

कहाँ पे आरगोलाकार सतह की त्रिज्या है।

7. एक केशिका ट्यूब में तरल वृद्धि की ऊंचाई जूरिन सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

कहाँ पे Θ - संपर्क कोण;

ρ तरल का घनत्व है;

आरकेशिका त्रिज्या है।

8. दो निकट और समानांतर तलों के बीच द्रव वृद्धि की ऊँचाई:

कहाँ पे डीविमानों के बीच की दूरी है।

9. समय के साथ बहने वाले द्रव (गैस) का आयतन टीएक लंबी ट्यूब के माध्यम से

कहाँ पे आरट्यूब की त्रिज्या है;

मैंट्यूब की लंबाई है;

pट्यूब के सिरों पर दबाव अंतर है,

η आंतरिक प्रतिरोध का गुणांक है।

10. लंबी नलियों में द्रव प्रवाह के लिए रेनॉल्ड्स संख्या

कहाँ पे (वी)क्रॉस-अनुभागीय द्रव प्रवाह वेग है;
डीट्यूब का व्यास है।

11. एक तरल में गेंद की गति के लिए रेनॉल्ड्स संख्या:

कहाँ पे वीगेंद की गति है;

डीगेंद का व्यास है।

12. प्रतिरोध की शक्ति एफ, द्रव प्रवाह की ओर से धीरे-धीरे चलती गेंद पर कार्य करना (स्टोक्स सूत्र):

कहाँ पे आरगेंद की त्रिज्या है;

वीगेंद की गति है।

कार्य।

1. कार्बन डाइऑक्साइड के पाइप के माध्यम से प्रवाह की दर पाएं, यदि यह ज्ञात है कि 0.51 किलो गैस पाइप के क्रॉस सेक्शन से आधे घंटे में बहती है। गैस का घनत्व 7.5 kg/m 3 के बराबर लें। पाइप का व्यास 2 सेमी है।

2. एक बेलनाकार बर्तन के तल पर एक व्यास वाला एक गोल छेद होता है डी\u003d 1 सेमी पोत व्यास डी\u003d 0.5 मीटर। गति की निर्भरता का पता लगाएं वीबर्तन में पानी का स्तर ऊंचाई से कम करना एचइ हद। ऊंचाई के लिए इस गति का संख्यात्मक मान ज्ञात कीजिए एच=0.2 मी.

दूध 38 मिमी (UDS-1 इकाई) के व्यास के साथ एक दूध पाइपलाइन के माध्यम से बहता है। एक खंड में, पाइप का व्यास घटकर 30 मिमी हो गया। पाइप के इस हिस्से में बाकी पाइप की तुलना में दूध का दबाव कितना बदलेगा? पाइप के मुख्य भाग में दूध प्रवाह की गति 2m/s है।

4. कितना लंबा एच= 1.5 मीटर किनारे तक पानी से भर गया। दूरी पर डीटैंक के ऊपरी किनारे से =1 मी, छोटे व्यास का एक छेद बनाया गया था। कितनी दूरी पर मैंटैंक से, छेद से बहने वाला एक जेट फर्श पर गिर जाता है।

5. क्षेत्र के साथ जल जेट एस 1 4 सेमी 2 के बराबर क्रॉस-सेक्शन, ऊंचाई पर स्थित ब्रांसबॉय से क्षैतिज दिशा में चलता है एच\u003d पृथ्वी की सतह से 2 मीटर ऊपर, और इस सतह पर कुछ दूरी पर गिरता है मैं\u003d 8 मीटर पानी की गति के लिए हवा के प्रतिरोध की उपेक्षा करते हुए, अतिरिक्त दबाव का पता लगाएं आरआस्तीन में पानी, यदि क्षेत्र एस 2आस्तीन का क्रॉस सेक्शन 50 सेमी 2 है।

6. ट्यूब का व्यास है डी\u003d 0.2 सेमी। पानी की एक बूंद ट्यूब के निचले सिरे पर लटकी हुई थी, जो अलग होने के समय एक गेंद के रूप में थी। व्यास खोजें d2यह बूंद।

7. वजन एमकेशिका से बहने वाली शराब की 100 बूंदें 0.71 ग्राम के बराबर होती हैं। सतह तनाव का निर्धारण करें α शराब, अगर व्यास डीटुकड़ी के समय ड्रॉप की गर्दन 1 मिमी है।

8. एक कांच की नली जिसका व्यास है डी 1 मिमी के बराबर आंतरिक चैनल। पानी का द्रव्यमान खोजें एमहैंडसेट में प्रवेश किया।

9. केशिका ट्यूब व्यास डी=0.5 मिमी पानी से भरा हुआ। नली के निचले सिरे पर पानी एक बूंद के रूप में लटका रहता है। इस बूंद को त्रिज्या के एक गोले के हिस्से के रूप में लिया जा सकता है आर= 3 मिमी। ऊंचाई खोजें एचएक ट्यूब में पानी का स्तंभ।

10. क्या काम लेकिनबुलबुले का आयतन बढ़ाने के लिए फूंक मारते समय किया जाना चाहिए वी 1\u003d 8 सेमी 3 से वी 2\u003d 16 सेमी 3? प्रक्रिया इज़ोटेर्मल पर विचार करें। ( α =4 10 -2 एन/एम)।

11. पारे की दो बूँदें व्यास की होने पर कितनी ऊर्जा निकलेगी? d1=0.8 मिमी और d2=1.2 मिमी एक बूंद में। ( α =0.5 एन/एम, ρ \u003d 13.6 10 3 किग्रा / मी 3)

12. साबुन के बुलबुले के अंदर व्यास वाले अतिरिक्त दबाव का पता लगाएं डी\u003d 5 सेमी। इस बुलबुले को उड़ाने के लिए क्या काम करने की जरूरत है?

13. पोत में रक्त सीरम होता है, जिसका घनत्व 1026 किग्रा / मी 3 और . होता है α =6 10 -2 एन / एम। तरल सतह से 25 सेमी की गहराई पर बने 10 माइक्रोन व्यास में एक हवाई बुलबुला। यदि वायुमंडलीय दाब 750 मिमी है तो बुलबुले में वायुदाब ज्ञात कीजिए। आर टी. स्तंभ।

14. 50 मिमी लंबी और 3 सेमी व्यास वाली रक्त वाहिका में 1 मिनट में कितना रक्त प्रवाहित होता है, यदि इसके सिरों पर 2 मिमी का दबाव अंतर हो। आर टी. कला। ( η \u003d 4 10 -3 पा एस)

गेंद एक तरल में स्थिर गति से तैरती है जिसका घनत्व गेंद की सामग्री के घनत्व का 4 गुना है। तैरती हुई गेंद पर लगने वाला घर्षण बल इस गेंद के भार से कितनी गुना अधिक है।

16. एक लेड बॉल ग्लिसरीन वाले बर्तन में गिरती है। गेंद के व्यास का अधिकतम मूल्य निर्धारित करें जिस पर गेंद के गिरने के कारण ग्लिसरीन की परतों की गति अभी भी लामिना है। आंदोलन को स्थापित माना जाता है। ( आर ई क्रू=0,5, चो\u003d 1.26 10 3 किग्रा / मी 3, एसवी\u003d 11.3 10 3 जी / एम 3, η = 1.48 पा एस)

17. व्यास के साथ एक गोल चिकने पाइप से पानी बहता है डी\u003d औसत पार-अनुभागीय गति के साथ 5 सेमी = 10 सेमी/एस। रेनॉल्ड्स संख्या निर्धारित करें पुनःएक पाइप में द्रव प्रवाह के लिए और द्रव प्रवाह की प्रकृति को इंगित करें।

18. मशीन का तेल पाइप से बहता है। अधिकतम चाल वीमैक्स, जिस पर इस पाइप में तेल की गति अभी भी लामिना है, 3.2 सेमी/सेकेंड के बराबर है। किस गति से वीक्या एक ही पाइप में ग्लिसरीन की गति लामिना से अशांत में बदल जाती है? पुनः=2300, मिमी\u003d 0.9 किग्रा / मी 3, चो\u003d 1260 किग्रा / मी 3, मिमी\u003d 0.1 पा एस, चो= 1.48 पा एस)

19. 1 मिमी व्यास वाली एक स्टील की गेंद स्थिर गति से गिरती है वी\u003d 0.185 cm/s अरंडी के तेल से भरे एक बड़े बर्तन में। अरंडी के तेल की गत्यात्मक श्यानता ज्ञात कीजिए। ( आर स्टू\u003d 7870 किग्रा / मी 3, आर किमी=960 किग्रा/मी 3)

20. बर्फ का क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र तैरता है एस\u003d 1 मीटर 2 और ऊंचाई एच\u003d 0.4 मीटर पानी में तैरता है। किस तरहकी नौकरी लेकिनबर्फ को पूरी तरह से पानी में डुबाने के लिए क्या किया जाना चाहिए? पानी का घनत्व में\u003d 1000 किग्रा / मी 3, बर्फ का घनत्व मैं\u003d 900 किग्रा / मी 3.

21. अतिरिक्त दबाव खोजें आरव्यास के साथ साबुन के बुलबुले के अंदर डी\u003d 10 सेमी। कार्य निर्धारित करें लेकिन, जो इस बुलबुले को उड़ाने के लिए करने की आवश्यकता है।

22. मुक्त ऊर्जा में परिवर्तन का निर्धारण करें ईएक साबुन के बुलबुले की सतह से इसकी मात्रा में एक इज़ोटेर्मल वृद्धि होती है वी 1\u003d 10 सेमी 3 से वी 2=2वी1.

23. वायु बुलबुला व्यास डी\u003d 2 सुक्ष्ममापी पानी में इसकी सतह पर स्थित है। घनत्व निर्धारित करें ρ बुलबुले में हवा अगर पानी की सतह के ऊपर की हवा सामान्य परिस्थितियों में है।

24. ग्लिसरीन एक केशिका ट्यूब में ऊंचाई तक बढ़ गया एच= 20 मिमी। सतह तनाव निर्धारित करें σ ग्लिसरीन, यदि व्यास डीट्यूब चैनल 1 मिमी है।

25. यू-आकार के पारा मैनोमीटर के चौड़े पैर का व्यास होता है d1=4 सेमी, संकीर्ण d2\u003d 0.25 सेमी। अंतर ΔHदोनों घुटनों में पारा का स्तर 200 मिमी है। दबाव खोजें आर, जो दबाव नापने का यंत्र द्वारा दिखाया गया है, केशिका के सुधार को ध्यान में रखते हुए।

26. एक क्षैतिज पाइप के चौड़े हिस्से में, तेल गति से बहता है v1= 2 एम / एस। गति निर्धारित करें वी 2पाइप के संकरे हिस्से में तेल, अगर अंतर है pइसके चौड़े और संकरे हिस्सों में दबाव 6.65 kPa है।

27. क्षैतिज रूप से स्थित एक सिरिंज के पिस्टन पर एक बल लगाया जाता है एफ\u003d 15 एन। गति निर्धारित करें वीसिरिंज की नोक से पानी का बहिर्वाह, यदि क्षेत्र एसपिस्टन 12 सेमी 2 है।

28. जल जेट व्यास डी\u003d 2 सेमी, गति से आगे बढ़ना वी\u003d 10 मीटर / सेकंड, एक निश्चित सपाट सतह से टकराता है, जेट के लंबवत सेट होता है। ताकत खोजें एफसतह पर जेट दबाव, यह मानते हुए कि सतह से टकराने के बाद पानी के कणों का वेग शून्य है।

29. टैंक उच्च एच\u003d तरल से भरे किनारे तक 2 मीटर। किस ऊंचाई पर एचक्या टैंक की दीवार में एक छेद किया जाना चाहिए ताकि छेद से बहने वाले जेट के गिरने का बिंदु टैंक से अधिकतम दूरी पर हो?

30. ऊंचाई पर स्थित जल मीनार के टैंक से एच\u003d 10 मीटर, पानी पाइप के माध्यम से पृथ्वी की सतह के पास स्थित एक नल में बहता है। किस समय में τ क्रेन बाल्टी को V = 10 l के आयतन से भर देगी? नल के आउटलेट का व्यास d = 1 सेमी है। पाइप और नल में तरल के प्रवाह के प्रतिरोध को अनदेखा करें।

31. एक क्षैतिज पाइप के चौड़े हिस्से में बहने वाले पानी का दबाव होता है आर\u003d 2 10 5 पा, वायुमंडलीय दबाव का दोगुना p 0, और गति v1\u003d 1 मीटर / सेकंड (चित्र।)। व्यास के किस अनुपात में डी/डीबड़े और छोटे पाइप, छोटे पाइप के शीर्ष पर स्थित छोटे छेद से पानी नहीं बहेगा?

32. घर के तहखाने में, हीटिंग सिस्टम पानी एक व्यास के साथ पाइप में प्रवेश करता है d1=4 सेमी गति के साथ v1=0.5 m/s दबाव में पी 1=3 एटीएम। धारा की गति क्या है वी 2और ट्यूब में दबाव पी 2व्यास d2\u003d दूसरी मंजिल पर 2.6 सेमी, 5 मीटर ऊपर स्थित है?

33. व्यास के साथ एक सिरिंज से जेट की गति निर्धारित करें डी\u003d 4 सेमी, जिस पिस्टन पर बल दबाता है एफ\u003d 30 एन। सिरिंज के उद्घाटन का क्षेत्र पिस्टन के क्षेत्र की तुलना में बहुत छोटा है, वायु प्रतिरोध की उपेक्षा करता है। तरल घनत्व में\u003d 1000 किग्रा / मी 3.

34. सिलेंडर व्यास डीपानी से भरा और क्षैतिज रखा। किस गति से वीजब एक बल उस पर कार्य करता है तो एक पिस्टन एक सिलेंडर में चलता है एफ, और एक व्यास के साथ एक जेट डी? गुरुत्वाकर्षण की उपेक्षा की जाती है। तरल घनत्व ρ .

35. क्या गति वीपानी एक चौड़े बेलनाकार टैंक के तल में एक छोटे से छेद से उस समय बहता है जब वह ऊंचाई तक भर जाता है एच? पानी की कितनी मात्रा क्यूक्या आपको समय की एक इकाई में टैंक को ऊपर करने की आवश्यकता है ताकि टैंक में तरल स्तर अपरिवर्तित रहे? छेद क्षेत्र एस.

36. एक चौड़े बर्तन में नीचे एक छोटा सा छेद होता है जिसमें पानी और मिट्टी का तेल भरा जाता है। चिपचिपाहट की उपेक्षा करते हुए, बहिर्वाह पानी का वेग v ज्ञात करें यदि पानी की परत की मोटाई है एच 1, और मिट्टी के तेल की एक परत एच 2. पानी का घनत्व 1, मिटटी तेल - p2(1 > 2).

37. पानी के साथ एक बर्तन एक चिकनी क्षैतिज सतह पर खड़ा है। तल के पास बर्तन की बगल की दीवार में एक छोटा सा छेद होता है जिसमें एक क्षेत्र होता है एस. क्या ताकत एफबर्तन में पानी के स्तर की ऊंचाई बराबर है, तो इसे संतुलन में रखने के लिए बर्तन पर लगाया जाना चाहिए एच? पानी का घनत्व ρ .

रुख्लेंको ए.पी.

जलगति विज्ञान

समस्या समाधान के उदाहरण

शिक्षक का सहायक

दिशा में स्नातक की तैयारी के लिए

एग्रोइंजीनियरिंग

टूमेन - 2012

समीक्षक:

तकनीकी विज्ञान के उम्मीदवार, एसोसिएट प्रोफेसर ए.ई. कोरोलेव।

जी 46 रुख्लेंको ए.पी. हाइड्रोलिक्स। टूमेन राज्य कृषि अकादमी की समस्याओं को हल करने के उदाहरण। - टूमेन, 2012।

विषय के सभी मुख्य वर्गों में समस्या समाधान के उदाहरण दिए गए हैं। मैनुअल में प्रत्येक के समाधान के विस्तृत विवरण के साथ 57 कार्य हैं।

इस मैनुअल का उद्देश्य छात्रों को पाठ्यक्रम के सभी विषयों पर समस्याओं को हल करने के लिए स्वतंत्र अध्ययन और कार्यप्रणाली को आत्मसात करने में मदद करना है।

TGSHA के यांत्रिकी और प्रौद्योगिकी संस्थान के कार्यप्रणाली आयोग के निर्णय द्वारा प्रकाशित।

© टूमेन स्टेट

कृषि अकादमी।

© ए.पी. रुख्लेंको, 2012।

प्रस्तावना

छात्रों के लिए सैद्धांतिक पाठ्यक्रम में महारत हासिल करने के लिए एक महत्वपूर्ण शर्त विशिष्ट इंजीनियरिंग समस्याओं को हल करने में सैद्धांतिक नींव के ज्ञान का उपयोग करने की क्षमता है। यह समस्या समाधान है जो रचनात्मक इंजीनियरिंग सोच के लिए छात्रों के कौशल को विकसित करता है, इस अनुशासन के अध्ययन से संबंधित इंजीनियरिंग मुद्दों को हल करने में स्वतंत्रता के विकास में योगदान देता है।

इस मैनुअल में सभी कार्यों को विषय के अनुसार अनुशासन का अध्ययन करने के क्रम में रखा गया है, दिशा 110800 - एग्रोइंजीनियरिंग के स्नातक की तैयारी के लिए कार्य कार्यक्रमों के अनुसार।

मैनुअल पूर्णकालिक और अंशकालिक छात्रों के लिए अभिप्रेत है। इसका उद्देश्य छात्रों को "हाइड्रोलिक्स" पाठ्यक्रम के विषयों पर समस्याओं को हल करने के लिए कार्यप्रणाली में महारत हासिल करने में मदद करना है। विशेष रूप से उपयोगी, लेखक के अनुसार, मैनुअल उन छात्रों के लिए होगा जो कक्षाएं छोड़ते हैं, क्योंकि इससे उन्हें इस अनुशासन में महारत हासिल करने में मदद मिलेगी।

नीचे दी गई तालिका प्रत्येक विषय के लिए समस्याओं की संख्या और प्रत्येक विषय पर सैद्धांतिक सामग्री के अध्ययन के लिए साहित्य को दर्शाती है।

व्यावहारिक कक्षाओं के विषय

समस्याओं के समाधान के लिए

पाठ का विषय	№№ विषय पर कार्य	साहित्य, पी. नं।
तरल पदार्थ के भौतिक गुण	1,2	8..13	8..14	7..12	3..4	3…4
हीड्रास्टाटिक दबाव	3,4,5,6,7,8,	20..25	19..25	17..20	5..7	7..8
सपाट और घुमावदार सतहों पर हाइड्रोस्टेटिक दबाव का बल	9,10,11,12,13,14, 15,16,17,19,21	25..31	28..34	21..27	7..9	15..16
बर्नौली समीकरण। हाइड्रोलिक प्रतिरोध	22,23,24,25,26,27 28,29,30,31,32	42..45 55..64	46..52 52..78	44..59	13..16 19..24	30..36
छेद, नोजल, थ्रॉटल और वाल्व के माध्यम से द्रव प्रवाह	34,35,36,37,38,39, 40,41	72..79	78..89	63..76	25..29	45..48
पाइपलाइनों की हाइड्रोलिक गणना	42,43,44	64..70	94..104	76..99	31..38	57..63
फलक पंप	45,46,47,48	89..108 131..134	139..158 163..173	146..161	41..59	78..83
वॉल्यूमेट्रिक हाइड्रोलिक मशीनें	50,51,52,53	141..169	177..204	223..235	59..76	88..91
वॉल्यूमेट्रिक हाइड्रोलिक ड्राइव	54,55,56,57	192..200	204..224	271..279	77..84	95..98

अनुशासन के सैद्धांतिक भाग का अध्ययन करने के लिए साहित्य

1. इसेव ए.पी., सर्गेव बी.आई., दीदुर वी.ए. कृषि प्रक्रियाओं का हाइड्रोलिक्स और हाइड्रोमैकेनाइजेशन एम: एग्रोप्रोम पब्लिशिंग हाउस, 1990 - 400s।

2. एन.ए. पलिश्किन हाइड्रोलिक्स और कृषि जल आपूर्ति एम: एग्रोप्रोम पब्लिशिंग हाउस, 1990 - 351s।

3. सबशविली आर.जी. हाइड्रोलिक्स, हाइड्रोलिक मशीन, कृषि जल आपूर्ति: प्रोक। विश्वविद्यालयों के लिए भत्ता एम: कोलोस 1997-479s।

4. रुख्लेंको ए.पी. हाइड्रोलिक्स और हाइड्रोलिक मशीनें। पाठ्यपुस्तक TGSHA-ट्युमेन 2006 124पी।

1. तरल की लोच का थोक मापांक निर्धारित करें,

यदि 250 किग्रा भार वाले भार A की क्रिया के तहत पिस्टन ने △h=5mm की दूरी तय की। पिस्टन प्रारंभिक ऊंचाई एच = 1.5 मीटर, पिस्टन व्यास डी = 80 मिमी और जलाशय डी = 300 मिमी, जलाशय ऊंचाई एच = 1.3 मीटर। पिस्टन वजन की उपेक्षा करें। जलाशय को बिल्कुल कठोर माना जाता है।

फेसला:एक तरल की संपीड्यता की विशेषता बल्क मापांक E द्वारा होती है, जो सामान्यीकृत हुक के नियम में शामिल है: =,

जहां \u003d दबाव में वृद्धि के कारण तरल मात्रा वी की वृद्धि (इस मामले में, कमी) p . हम वांछित मूल्य के सापेक्ष उपरोक्त निर्भरता लिखते हैं:

समीकरण के दाईं ओर, अज्ञात मात्राओं को प्रारंभिक डेटा के रूप में व्यक्त किया जाना चाहिए। बाहरी भार के कारण दबाव बढ़ जाता है, अर्थात् भार का भार:

तरल की प्रारंभिक मात्रा सिलेंडर और जलाशय में तरल की मात्रा का योग है:
= · .

द्रव आयतन में पूर्ण परिवर्तन V:

समीकरण के दायीं ओर p, V और V के व्यंजकों को प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं

ई = =

= = .

2. बेलनाकार ऊर्ध्वाधर टैंक की ऊंचाई h=10m, इसका व्यास D=3m। ईंधन तेल का द्रव्यमान निर्धारित करें (ρ m \u003d 920 किग्रा / ), जिसे टैंक में 15 पर डाला जा सकता है, यदि इसका तापमान 40 0 ​​C तक बढ़ सकता है। टैंक की दीवारों के विस्तार की उपेक्षा करें, तापमान गुणांक तरल का बड़ा विस्तार β टी \u003d 0.0008 1/ 0 सी।

फेसला:ईंधन तेल के द्रव्यमान को उसके घनत्व और आयतन के गुणनफल के रूप में व्यक्त किया जा सकता है, अर्थात:

या ,

जहां एच एम टैंक में टी = 15 0 सी पर ईंधन तेल का प्रारंभिक स्तर है। β टी के लिए अभिव्यक्ति से हम बढ़ते तापमान के साथ ईंधन तेल की मात्रा में पूर्ण परिवर्तन पाते हैं, यानी:

.

दूसरी ओर, समान मूल्य को जलाशय की मात्रा और ईंधन तेल की प्रारंभिक मात्रा के बीच के अंतर के रूप में दर्शाया जा सकता है:

इन आयतनों को ज्यामितीय मापदंडों के रूप में व्यक्त करते हुए, हम लिख सकते हैं कि:

वी = ·

इसके लिए व्यंजकों के सही भागों की बराबरी करें:

.

समीकरण के बाएँ और दाएँ पक्षों को कम करने पर, हम प्राप्त करते हैं

कहाँ = .

परिणामी मान को मूल समीकरण में रखें

यहाँ: t \u003d t k - t n \u003d 40 - 15 \u003d 25 0 ।

3. टैंक में निरपेक्ष वायु दाब निर्धारित करें, यदि वायुमंडलीय दबाव पर h a \u003d \u003d 760 mm Hg के अनुरूप हो। कला। पारा वैक्यूम गेज का संकेत = 0.2 मीटर, ऊंचाई एच = 1.5 मीटर। स्प्रिंग वैक्यूम गेज का संकेत क्या है? बुध घनत्व = 13600 किग्रा/.

फेसला:इस समस्या को हल करने के लिए, हम हाइड्रोस्टैटिक्स के मूल समीकरण का उपयोग करते हैं, जो हमें द्रव में किसी भी बिंदु पर दबाव और "समान दबाव की सतह" की अवधारणा को निर्धारित करने की अनुमति देता है। जैसा कि ज्ञात है, एक स्थिर न्यूटनियन द्रव के लिए, समान दबाव की सतह क्षैतिज विमानों के एक सेट का प्रतिनिधित्व करती है। इस मामले में, हम दो क्षैतिज विमानों को समान दबाव की सतहों के रूप में लेते हैं - कनेक्टिंग ट्यूब में पानी और हवा के बीच का इंटरफ़ेस और पारा वैक्यूम गेज के दाहिने घुटने में हवा और पारा के बीच का इंटरफ़ेस। पहली सतह के लिए, बिंदु ए और बी पर दबाव समान है और हाइड्रोस्टैटिक्स के मूल समीकरण के अनुसार निम्नानुसार निर्धारित किया जाता है:

पी ए \u003d पी बी \u003d पी 1 + जी एच,

जहां पी 1 टैंक में पूर्ण वायु दाब है। इस समीकरण से यह निम्नानुसार है:

पी 1 \u003d पी ए - · जी · एच।

यदि हम वायु घनत्व को ध्यान में नहीं रखते हैं, तो हम लिख सकते हैं कि p A \u003d p B \u003d p E, अर्थात। बिंदु ए, बी और ई पर दबाव समान हैं।

दूसरी सतह के लिए, बिंदु C और D पर दबाव समान और वायुमंडलीय के बराबर हैं,

पी ए \u003d पी सी \u003d पी डी।

दूसरी ओर, t. C पर दबाव को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है

जहां से पी ई \u003d पी ए - आरटी · जी · एच आरटी।

p A के व्यंजकों को p 1 के निर्धारण के लिए समीकरण में प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं

पी 1 \u003d पी ए - आरटी जी एच एच आरटी - जी एच \u003d आरटी जी (एच ए - एच आरटी) - जी एच एच।

हम समीकरण के दाईं ओर मात्राओं के संख्यात्मक मानों को प्रतिस्थापित करके संख्यात्मक मान p 1 पाते हैं:

पी 1 \u003d 13600 9.81 (0.76 - 0.2) - 1000 9.81 1.5 \u003d

74713 - 14715 = 59998Pa = 60kPa।

वैक्यूम जो वैक्यूम गेज दिखाएगा:

पी वाक \u003d पी ए - पी 1 \u003d आरटी जी एच एच ए - पी 1 \u003d

13600 9.81 0.76 10 -3 - 60 = 101.4 - 60 = 41.4 केपीए।

4. एक तरल मैनोमीटर के संकेत के अनुसार पोत में पूर्ण दबाव निर्धारित करें, यदि यह ज्ञात है: एच 1 \u003d 2 मीटर, एच 2 \u003d 0.5 मीटर, एच 3 \u003d 0.2 मीटर, मीटर \u003d = 880 किग्रा / मी 3

फेसला: इस समस्या को हल करने के लिए, जल-पारा इंटरफेस से गुजरने वाले क्षैतिज तल (समान दबाव की सतह) पर स्थित दो बिंदुओं के लिए हाइड्रोस्टैटिक्स के मूल समीकरण को लिखना आवश्यक है। टी में दबाव ए

आर ए \u003d आर पेट + जी एच 1;

टी.वी में दबाव

इन भावों के सही भागों की बराबरी करते हुए, हम निरपेक्ष दबाव निर्धारित करते हैं

आर एब्स + जी एच 1 \u003d आर ए + एम जी एच 3 + आरटी जी एच 2,

100000+880 9.81 0.2+13600 9.81 0.5–1000 9.81 2 =

100000+1726.6+66708-19620=148815Pa=148kPa।

5. बंद टैंक A, H=3m की गहराई तक मिट्टी के तेल से भरा हुआ, एक वैक्यूम गेज और एक पीज़ोमीटर से सुसज्जित है। टैंक में मुक्त सतह के ऊपर निरपेक्ष दबाव p 0 और वैक्यूम गेज h 1 में पारा के स्तर के बीच का अंतर निर्धारित करें यदि पीजोमीटर h = 1.5 मीटर में मिट्टी के तेल की वृद्धि की ऊंचाई।

फेसला:आइए हम टैंक के तल पर स्थित t. A के लिए हाइड्रोस्टैटिक्स के मूल समीकरण को लिखें,

दूसरी ओर, बिंदु A पर समान दाब एक खुले पाईज़ोमीटर के पठन के माध्यम से व्यक्त किया जा सकता है

p A के लिए परिणामी व्यंजक p 0 निर्धारित करने के लिए समीकरण में डाला गया है:

तो p 0 का संख्यात्मक मान इसके बराबर होगा:

वैक्यूम गेज में पारे के स्तर के बीच का अंतर समान दबाव की सतह के दो बिंदुओं बी और सी के लिए हाइड्रोस्टैटिक्स के मूल समीकरण को लिखकर निर्धारित किया जाता है, जो वैक्यूम गेज के दाहिने घुटने में पारा की मुक्त सतह के साथ मेल खाता है।

एच 1 = = .

6. पाइप बी में अतिरिक्त पानी का दबाव निर्धारित करें, यदि दबाव गेज रीडिंग = 0.025 एमपीए।

कनेक्टिंग ट्यूब पानी से भरी हुई है और

हवा, जैसा कि आरेख में दिखाया गया है, एच 1 \u003d 0.5 मीटर, एच 2 \u003d 3 मीटर के साथ। दबाव नापने का यंत्र की रीडिंग कैसे बदलेगी, अगर पाइप में एक ही दबाव पर, पूरी कनेक्टिंग ट्यूब पानी से भर जाती है (नल K के माध्यम से हवा निकलती है)। ऊंचाई

फेसला:इस समस्या को हल करते समय, हाइड्रोस्टैटिक्स के मूल समीकरण का उपयोग किया जाता है, जिसके अनुसार पाइप बी में दबाव मुक्त सतह पर दबाव का योग होता है (इस मामले में, गेज - पी एम) और पानी का वजन दबाव। पानी की तुलना में कम घनत्व के कारण हवा को ध्यान में नहीं रखा जाता है।

तो पाइप बी में दबाव:

यहां 1 को माइनस साइन के साथ लिया गया है, क्योंकि पानी का यह कॉलम पाइप में दबाव को कम करने में मदद करता है।

यदि कनेक्टिंग ट्यूब से हवा पूरी तरह से हटा दी जाती है, तो इस मामले में हाइड्रोस्टैटिक्स का मूल समीकरण इस प्रकार लिखा जाएगा:

उत्तरों का सटीक अर्थ: और g = 10 m/ पर प्राप्त होता है।

7. पाइप लाइन K का वाल्व बंद होने के साथ, H = 5m की गहराई पर दबे टैंक में निरपेक्ष दबाव निर्धारित करें, यदि h = 1.7m की ऊंचाई पर स्थापित वैक्यूम गेज की रीडिंग, . वायुमंडलीय दबाव गैसोलीन के घनत्व से मेल खाता है .

फेसला:हाइड्रोस्टैटिक्स के मूल समीकरण के अनुसार, टैंक में पूर्ण दबाव मुक्त सतह पर पूर्ण दबाव और वजन के दबाव का योग होगा, अर्थात।

मुक्त सतह पर पूर्ण दबाव :

या

प्राप्त अभिव्यक्ति को ध्यान में रखते हुए
हम मूल समीकरण को इस प्रकार लिखते हैं:

8. पानी और गैसोलीन को एक बेलनाकार टैंक में D \u003d 2m के व्यास के साथ H \u003d 1.5m के स्तर तक डाला जाता है। पीजोमीटर में जल स्तर गैसोलीन स्तर से h=300mm कम है। टैंक में वजन निर्धारित करें

पेट्रोल, अगर .

फेसला:टैंक में गैसोलीन का भार इस प्रकार लिखा जा सकता है

,

टैंक में ईंधन की मात्रा कहाँ है। हम इसे टैंक के ज्यामितीय मापदंडों के संदर्भ में व्यक्त करते हैं:

.

अज्ञात मूल्य निर्धारित करने के लिए - टैंक में गैसोलीन का स्तर, समान दबाव की सतह के लिए हाइड्रोस्टैटिक्स के मूल समीकरण को लिखना आवश्यक है, जो टैंक के नीचे लेने के लिए सबसे उपयुक्त है, क्योंकि हमारे पास इसके बारे में जानकारी है एच के रूप में - टैंक में गैसोलीन और पानी का कुल स्तर। चूंकि टैंक और पीजोमीटर खुले हैं (वायुमंडल के साथ संचार), हम केवल तल पर वजन के दबाव को ध्यान में रखेंगे।

तो, टैंक की तरफ से तल पर दबाव के रूप में लिखा जा सकता है

यह पीजोमीटर की तरफ से समान दबाव है:

.

प्राप्त भावों के सही भागों की बराबरी करते हुए, हम उनसे वांछित मूल्य व्यक्त करते हैं:

हम परिणामी समीकरण को g से कम करते हैं, समीकरण के दोनों भागों को हटाकर, हम वांछित मान लिखते हैं

पिछले समीकरण से

हम परिणामी अभिव्यक्तियों को मूल समीकरण में और उसके स्थान पर प्रतिस्थापित करते हैं और गैसोलीन का वजन निर्धारित करते हैं

9. हाइड्रोलिक जैक में एक निश्चित पिस्टन 1 और इसके साथ एक सिलेंडर 2 स्लाइडिंग होता है, जिस पर एक आवास 3 घुड़सवार होता है, जो जैक का एक तेल स्नान और सक्शन 5 के साथ एक मैनुअल प्लंजर पंप 4 और 6 वाल्व का निर्वहन करता है। सिलेंडर में काम कर रहे तरल पदार्थ का दबाव और उठाए गए भार का द्रव्यमान निर्धारित करें मीटर, यदि पंप ड्राइव लीवर के हैंडल पर बल आर = 150 एन है, जैक पिस्टन का व्यास डी = 180 मिमी है, व्यास पंप प्लंजर की डी = 18 मिमी है, जैक की दक्षता η = 0.68 है, लीवर की भुजाएं = 60 मिमी, बी = 600 मिमी हैं।

संक्षिप्त सिद्धांत।एक तरल की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता अस्तित्व है मुक्त सतह. तरल की सतह परत के अणु, जिनकी मोटाई लगभग 10 -9 मीटर होती है, तरल की मोटाई में अणुओं की तुलना में एक अलग अवस्था में होते हैं। सतह की परत तरल पर दबाव डालती है, जिसे कहा जाता है मोलेकुलर, जो बलों की उपस्थिति की ओर जाता है, जिन्हें बल कहा जाता है सतह तनाव.

सतह पर किसी भी बिंदु पर सतह तनाव की ताकतों को इसके लिए और सामान्य रूप से तरल की सतह पर मानसिक रूप से खींची गई रेखा के किसी भी तत्व के लिए निर्देशित किया जाता है। सतह तनाव गुणांक- तरल की सतह को भागों में विभाजित करने वाली रेखा की प्रति इकाई लंबाई में कार्य करने वाले सतह तनाव के बल को दर्शाने वाली भौतिक मात्रा:

दूसरी ओर, सतह तनाव को एक तरल की एक इकाई सतह परत की मुक्त ऊर्जा के बराबर संख्यात्मक रूप से मात्रा के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। नीचे मुक्त ऊर्जातंत्र की ऊर्जा के उस भाग को समझ सकेंगे जिसके कारण समतापी प्रक्रम में कार्य किया जा सकता है।

पृष्ठ तनाव गुणांक द्रव की प्रकृति पर निर्भर करता है। प्रत्येक तरल के लिए, यह तापमान का एक कार्य है और इस पर निर्भर करता है कि कौन सा माध्यम तरल की मुक्त सतह से ऊपर है।

प्रयोगिक व्यवस्था।प्रयोगात्मक ढांचा आकृति में दिखाया गया है। 1. इसमें एक माइक्रोमैनोमीटर एम से जुड़ा एक एस्पिरेटर ए और एक पोत बी होता है जिसमें परीक्षण तरल होता है। एस्पिरेटर में पानी डाला जाता है। नल K का उपयोग करके, एस्पिरेटर A को बर्तन B से अलग किया जा सकता है और उसी बर्तन C से दूसरे परीक्षण तरल से जोड़ा जा सकता है। वेसल्स बी और सी एक छेद वाले रबर स्टॉपर्स के साथ कसकर बंद हैं। प्रत्येक छिद्र में एक कांच की नली डाली जाती है, जिसके सिरे पर एक केशिका होती है। केशिका को तरल में बहुत उथली गहराई तक डुबोया जाता है (ताकि यह केवल तरल की सतह को छूए)। माइक्रोमैनोमीटर वायुमंडल और एस्पिरेटर के बीच वायु दाब में अंतर को मापता है, या समकक्ष, केशिका और पोत बी या सी के बीच।

माइक्रोमैनोमीटर में दो संचार पोत होते हैं, जिनमें से एक बड़े व्यास का एक कप होता है, और दूसरा छोटे व्यास (2 - 3 मिमी) (चित्र 2) की झुकी हुई कांच की नली होती है। कप और ट्यूब के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्रों के पर्याप्त बड़े अनुपात के साथ, कप में स्तर में बदलाव की उपेक्षा की जा सकती है। फिर दबाव अंतर का मापा मूल्य एक छोटे व्यास की ट्यूब में तरल स्तर से निर्धारित किया जा सकता है:

कहाँ पे - गेज द्रव का घनत्व; - कप में स्वीकृत तरल स्तर की दूरी ट्यूब के ढलान के साथ ट्यूब में स्तर तक; - क्षितिज तल के साथ झुकी हुई नली द्वारा बनाया गया कोण।

समय के प्रारंभिक क्षण में, जब केशिका और पोत B में तरल की सतह के ऊपर हवा का दबाव समान और वायुमंडलीय दबाव के बराबर होता है। केशिका में गीला तरल का स्तर पोत बी की तुलना में अधिक है, और गैर-गीला तरल का स्तर कम है, क्योंकि केशिका में गीला तरल एक अवतल मेनिस्कस बनाता है, और गैर-गीला तरल एक उत्तल बनाता है। .

तरल की उत्तल सतह के नीचे आणविक दबाव अधिक होता है, और अवतल के नीचे - समतल सतह के दबाव के सापेक्ष कम होता है। सतह की वक्रता के कारण आणविक दबाव को कहा जाता है अतिरिक्त केशिका दबाव (लाप्लास दबाव). उत्तल सतह के नीचे अतिरिक्त दबाव को सकारात्मक माना जाता है, अवतल के तहत - नकारात्मक। यह हमेशा सतह खंड के वक्रता केंद्र की ओर निर्देशित होता है, अर्थात। इसकी उत्तलता की ओर। एक गोलाकार सतह के मामले में, सूत्र का उपयोग करके अधिक दबाव की गणना की जा सकती है:

पृष्ठ तनाव का गुणांक कहाँ है, गोलाकार सतह की त्रिज्या है।

तरल गीला केशिका जब तक तरल स्तंभ ऊंचाई (छवि 3 ए) के हाइड्रोस्टेटिक दबाव इस मामले में ऊपर की ओर निर्देशित अतिरिक्त दबाव को संतुलित करता है। ऊंचाई 0 संतुलन की स्थिति से निर्धारित होती है:

फ्री फॉल एक्सेलेरेशन कहां है, यानी।

यदि, एस्पिरेटर ए के वाल्व को मोड़कर, धीरे-धीरे उसमें से पानी निकलने दें, तो एस्पिरेटर में हवा का दबाव, इससे जुड़े बर्तन बी में और माइक्रोमैनोमीटर की झुकी हुई कोहनी में हवा का दबाव कम होने लगेगा। तरल की सतह के ऊपर एक केशिका में, दबाव वायुमंडलीय दबाव के बराबर होता है। बढ़ते दबाव अंतर के परिणामस्वरूप, केशिका में तरल का मेनिस्कस नीचे उतरेगा, इसकी वक्रता बनाए रखेगा, जब तक कि यह केशिका के निचले सिरे तक नहीं उतरता (चित्र 3 बी)। इस बिंदु पर, केशिका में वायुदाब होगा:

पोत बी में हवा का दबाव कहां है, केशिका के तरल में विसर्जन की गहराई है, - लाप्लास दबाव। केशिका और पोत B में वायुदाब में अंतर बराबर है:

+ पी \u003d पी पूर्व + g एच = 2σ / आर+ g एच

इस बिंदु से, मेनिस्कस की वक्रता बदलना शुरू हो जाती है। एस्पिरेटर और पोत बी में हवा का दबाव कम होना जारी है। जैसे-जैसे दाब का अंतर बढ़ता है, मेनिस्कस की वक्रता त्रिज्या घटती जाती है और वक्रता बढ़ती जाती है। एक क्षण आता है जब वक्रता की त्रिज्या केशिका की आंतरिक त्रिज्या के बराबर हो जाती है (चित्र 3c), और दबाव अंतर अधिकतम हो जाता है। तब मेनिस्कस की वक्रता त्रिज्या फिर से बढ़ जाती है, और संतुलन अस्थिर हो जाएगा। एक हवा का बुलबुला लेता है जो केशिका से अलग हो जाता है और सतह तक बढ़ जाता है। तरल छेद भरता है। फिर सब कुछ दोहराता है। अंजीर पर। 4 दिखाता है कि तरल मेनिस्कस की वक्रता त्रिज्या कैसे बदलती है, यह उस क्षण से शुरू होता है जब यह केशिका के निचले सिरे तक पहुंचता है।

ऊपर से यह इस प्रकार है:

, (1)

केशिका की आंतरिक त्रिज्या कहाँ है। यह अंतर एक माइक्रोमैनोमीटर का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है, क्योंकि

कहाँ पे - मैनोमेट्रिक तरल का घनत्व, - माइक्रोमैनोमीटर की झुकी हुई ट्यूब में तरल स्तर का अधिकतम विस्थापन, - माइक्रोमैनोमीटर की झुकी हुई कोहनी और क्षैतिज के बीच का कोण (चित्र 2 देखें)।

सूत्र (1) और (2) से हम प्राप्त करते हैं:

. (3)

चूंकि केशिका के तरल में विसर्जन की गहराई नगण्य है, तो इसे उपेक्षित किया जा सकता है, फिर:

या , (4)

केशिका का भीतरी व्यास कहाँ है।

मामले में जब तरल केशिका की दीवारों को गीला नहीं करता है, तो केशिका के बाहरी व्यास को सूत्र (4) के रूप में लिया जाता है। माइक्रोमैनोमीटर में पानी का उपयोग मैनोमेट्रिक द्रव के रूप में किया जाता है ( \u003d 1 × 10 3 किग्रा / मी 3)।

माप।

1. एस्पिरेटर में निशान तक पानी डालें और इसे बंद कर दें। माइक्रोमैनोमीटर के दोनों घुटनों में समान दबाव प्राप्त करें, जिसके लिए थोड़े समय के लिए वाल्व K को हटा दें। इसे उस स्थिति में सेट करें जिसमें यह बर्तन को एस्पिरेटर से जोड़ता है।

2. एस्पिरेटर टैप को तब तक खोलें जब तक कि दबाव धीरे-धीरे पर्याप्त रूप से न बदल जाए। हवा के बुलबुले लगभग हर 10-15 सेकंड में टूटना चाहिए। बुलबुला गठन की संकेतित आवृत्ति को स्थापित करने के बाद, माप लिया जा सकता है।

व्यायाम। 1. कमरे के तापमान को निर्धारित करने और रिकॉर्ड करने के लिए थर्मामीटर का प्रयोग करें टी.

2. माइक्रोमैनोमीटर की झुकी हुई कोहनी में तरल स्तर के अधिकतम विस्थापन को नौ बार निर्धारित करें। पृष्ठ तनाव गुणांक की गणना करने के लिए, औसत मान लें एच वेड.

3. इसी प्रकार एथिल ऐल्कोहॉल के पृष्ठ तनाव का गुणांक ज्ञात कीजिए।

4. प्रत्येक द्रव का पृष्ठ तनाव ज्ञात करने में सीमित निरपेक्ष और सापेक्ष त्रुटियाँ ज्ञात कीजिए। प्रत्येक तरल के लिए अंतिम माप परिणाम रिकॉर्ड करें, सूत्र के अनुसार उनकी सटीकता को ध्यान में रखते हुए।

डाइविंग के मुख्य पहलुओं पर दबाव का प्रभाव

दबाव पानी के भीतर कैसे बदलता है और इसका परिवर्तन कैसे उछाल, साइनस दबाव समीकरण, वास्तविक तल समय, और डीकंप्रेसन बीमारी के विकास की संभावना को प्रभावित करता है?

आइए फिर से दबाव से संबंधित मुख्य पहलुओं को देखें और विशेषताओं को याद रखें: सतह के करीब, दबाव गहराई की तुलना में तेजी से बदलता है.

हवा का वजन होता है
हां, हवा का वजन भी होता है। हवा का भार मानव शरीर पर लगभग 760 मिमी एचजी के बराबर दबाव बनाता है। अनुसूचित जनजाति . यह वह संकेतक है जिसे सामान्य वायुमंडलीय दबाव कहा जाता है, क्योंकि यह ठीक यही दबाव है जो वायुमंडल पृथ्वी की सतह और उस पर सभी वस्तुओं पर डालता है। अधिकांश डाइविंग दबाव की गणना वायुमंडलीय इकाइयों (एटीएम) में दी जाती है।

गहराई के साथ दबाव बढ़ता है
गोताखोर के ऊपर पानी का स्तंभ जितना अधिक होगा, उसके शरीर पर दबाव उतना ही अधिक होगा। यह जितना गहरा डूबता है, उतना ही इसके ऊपर पानी होता है और यह पानी जितना अधिक दबाव बनाता है। एक निश्चित गहराई पर गोताखोर पर लगाया गया दबाव हवा और पानी दोनों के दबावों का योग होता है।

हर 10 मीटर खारा पानी = 1एटीएम
गोताखोर द्वारा अनुभव किया गया दबाव = पानी का दबाव + 1एटीएम वायुमण्डलीय दबाव

पानी का दबाव हवा को संकुचित करता है
बॉयल-मैरियोट कानून के अनुसार, जैसे-जैसे दबाव बढ़ता है, मानव शरीर में वायु गुहाओं में मौजूद हवा और डाइविंग उपकरण संपीड़ित होता है (और, तदनुसार, दबाव कम होने पर फैलता है)।

कानूनबॉयल-मैरियट: वायु मात्रा = 1/दबाव

गणित से दोस्ती नहीं? तब मैं समझाऊंगा: इसका मतलब है कि आप जितना गहरा जाएंगे, हवा उतनी ही संकुचित होगी। यदि, मान लीजिए, दबाव 2 एटीएम है, जो 10 मीटर खारे पानी की गहराई से मेल खाता है, तो संपीड़ित हवा की मात्रा सतह पर हवा की प्रारंभिक मात्रा का 1/2 होगी।

दबाव डाइविंग के कई पहलुओं को प्रभावित करता है

अब जबकि हमने भौतिकी का पुनर्कथन कर लिया है, आइए देखें कि दबाव डाइविंग के मुख्य पहलुओं को कैसे प्रभावित करता है।

1. दबाव बराबरी

जैसे ही आप उतरते हैं, दबाव गोताखोर के शरीर में हवा को संपीड़ित करने का कारण बनता है। रिक्त स्थान जहां हवा होती है (कान, मुखौटा, फेफड़े) "वैक्यूम" बन जाते हैं क्योंकि संपीड़ित हवा नकारात्मक दबाव बनाती है। यह दर्द का कारण बनता है और बैरोट्रॉमा की ओर जाता है।

जब सतह पर उठाया जाता है, तो विपरीत होता है। घटते दबाव के कारण गोताखोर के वायु स्थानों में हवा का विस्तार होता है। सकारात्मक दबाव है क्योंकि प्रत्येक गुहा अब विस्तारित हवा के साथ बह रही है। सबसे खराब स्थिति में, इससे ईयरड्रम या फेफड़े फट सकते हैं। इसलिए गोताखोर को पानी के भीतर कभी भी अपनी सांस नहीं रोकनी चाहिए। अपनी सांस रोककर थोड़ी सी भी सतह के पास पहुंचने पर, वह फेफड़ों को घायल कर सकता है।

दबाव से संबंधित चोटों (जैसे पिन्ना बरोट्रामा) से बचने के लिए, गोताखोर को अपने शरीर में बाहरी दबाव के साथ दबाव को बराबर करना चाहिए।

गोताखोरी करते समय दबाव को बराबर करने के लिए, गोताखोर "वैक्यूम" प्रभाव का प्रतिकार करने के लिए हवा की जेब में हवा जोड़ता है:

• सामान्य रूप से सांस लेना, जो हवा को प्रत्येक सांस के साथ फेफड़ों में प्रवेश करने की अनुमति देता है
• चेहरे और मास्क के बीच की जगह में हवा जोड़ना, नाक से साँस छोड़ना
• कान के दबाव को बराबर करने की तकनीकों में से एक का उपयोग करके कानों और साइनस में हवा जोड़ना
• सतह पर चढ़ते समय दबाव को बराबर करने के लिए, गोताखोर सभी वायु साइनस से हवा छोड़ता है ताकि वे महत्वपूर्ण अंगों को न तोड़ें:
• सामान्य श्वास, जिसके कारण प्रत्येक साँस छोड़ने के साथ फेफड़ों से अतिरिक्त हवा बाहर निकल जाती है
• धीरे-धीरे सतह पर उठकर, कानों, साइनस और चेहरे और मास्क के बीच की जगह से अतिरिक्त हवा को अपने आप बाहर निकलने की अनुमति देता है

2. उछाल

गोताखोर अपने फेफड़ों की मात्रा और उछाल प्रतिपूरक को समायोजित करके अपनी उछाल को नियंत्रित करते हैं।

जैसे ही आप उतरते हैं, बढ़े हुए दबाव के कारण बीसीडी और वेटसूट में हवा संकुचित हो जाती है (नियोप्रीन में छोटे बुलबुले होते हैं)। इस प्रकार, गोताखोर नकारात्मक उछाल पैदा करता है और गहराई तक उतरता है। जैसे-जैसे गोता आगे बढ़ता है, उपकरण में हवा और भी अधिक संकुचित होती जाती है और गोताखोर और भी तेजी से नीचे उतरता है। यदि वह नकारात्मक उछाल की भरपाई के लिए अपने बीसीडी को नहीं बढ़ाता है, तो वह बहुत जल्दी खुद को ऐसी स्थिति में पा सकता है जहां वह गोता लगाने से नियंत्रण खो देता है।

इसके विपरीत, जब आप सतह पर उठते हैं, तो डाइविंग उपकरण में हवा का विस्तार होना शुरू हो जाता है। विस्तारित हवा सकारात्मक उछाल देती है और गोताखोर को ऊपर उठाती है। जैसे-जैसे यह सतह की ओर बढ़ता है, बाहरी दबाव कम होता जाता है और उपकरण में हवा का विस्तार होता रहता है। चढ़ाई के दौरान गोताखोर को लगातार बीसीडी से हवा निकालनी चाहिए, अन्यथा वह अनियंत्रित तेजी से चढ़ाई (सबसे खतरनाक स्थितियों में से एक) का जोखिम उठाता है।

गोताखोर को गोता लगाते समय अपने बीसी में हवा को पंप करना चाहिए और सतह पर चढ़ते समय उसे खून बहाना चाहिए। यह नियम उल्टा लग सकता है जब तक कि गोताखोर यह नहीं समझता कि दबाव उछाल को कैसे प्रभावित करता है।

3. वास्तविक निचला समय

वास्तविक निचला समयवह अवधि है जब एक गोताखोर सतह पर उठने से पहले नीचे (नियोजित गहराई) पर रह सकता है। बाहरी दबाव इस अवधि को दो महत्वपूर्ण तरीकों से प्रभावित करता है।

बढ़ी हुई हवा की खपत वास्तविक नीचे के समय को कम करती है

एक गोताखोर जिस हवा में सांस लेता है वह बाहरी दबाव के कारण संकुचित होती है। यदि एक गोताखोर 10 मीटर तक गोता लगाता है, जो 2 एटीएम के दबाव से मेल खाता है, तो वह जिस हवा में सांस लेता है वह अपने मूल आयतन से आधी हो जाती है, क्योंकि। हम पर्यावरण के दबाव में सांस ले सकते हैं और यह इस दबाव में है कि नियामक हमें हवा की आपूर्ति करता है। तदनुसार, समान परिस्थितियों (श्वास की दर और गहराई) के तहत, 10 मीटर की गहराई पर, हर बार एक गोताखोर सांस लेता है, वह सतह की तुलना में दोगुनी हवा का उपभोग करता है। इस हिसाब से उसकी हवाई आपूर्ति दुगनी तेजी से खत्म हो जाएगी। गोता जितना गहरा होगा, उतनी ही तेजी से हवा की आपूर्ति समाप्त होगी।

नाइट्रोजन का बढ़ा हुआ सेवन वास्तविक तल समय को कम करता है

बाहरी दबाव जितना अधिक होगा, गोताखोर के शरीर के ऊतक उतनी ही तेजी से नाइट्रोजन को अवशोषित करेंगे। हम विवरण में नहीं जाएंगे, हालांकि, हमें याद है कि गोताखोर का शरीर नाइट्रोजन की एक कड़ाई से परिभाषित मात्रा को सहन कर सकता है, और इस मानदंड में वृद्धि से डीकंप्रेसन बीमारी का विकास हो सकता है। एक गोताखोर जितना गहरा गोता लगाता है, उसके ऊतकों को इस गैस की अधिकतम स्वीकार्य मात्रा को अवशोषित करने में उतना ही कम समय लगता है।

जैसे-जैसे गहराई बढ़ती है, दबाव बढ़ता है, गोताखोर अधिक हवा का उपभोग करना शुरू कर देता है और नाइट्रोजन को तेजी से अवशोषित करता है।

4. तेजी से दबाव में बदलाव से डीकंप्रेसन बीमारी हो सकती है

पानी के भीतर बढ़ा हुआ दबाव गोताखोर के शरीर के ऊतकों को अधिक नाइट्रोजन अवशोषित करने का कारण बनता है। यदि गोताखोर धीरे-धीरे सतह पर चढ़ता है, तो विस्तारित नाइट्रोजन को धीरे-धीरे गोताखोर के ऊतकों और रक्त से प्रत्येक साँस छोड़ने के साथ निष्कासित कर दिया जाता है।

हालांकि, गोताखोर का शरीर अतिरिक्त नाइट्रोजन से जल्दी छुटकारा पाने में सक्षम नहीं है। जितनी तेजी से गोताखोर सतह पर चढ़ता है, उतनी ही तेजी से नाइट्रोजन फैलता है और उतनी ही तेजी से उसे शरीर से निकालना पड़ता है। यदि गोताखोर बिना रुके तेजी से बदलते दबाव से गुजरता है, तो उसका शरीर इस विस्तारित गैस से छुटकारा पाने में असमर्थ होता है और फिर वह रक्त और ऊतकों में बुलबुले बनाता है।

ये बुलबुले सामान्य रक्त प्रवाह को अवरुद्ध करके डीकंप्रेसन बीमारी का कारण बनते हैं, जिससे स्ट्रोक, पक्षाघात और अन्य जीवन-धमकी की स्थिति पैदा होती है। तेजी से दबाव परिवर्तन डीकंप्रेसन बीमारी के सबसे सामान्य कारणों में से एक है।

सतह के जितना करीब होता है, उतनी ही तेजी से दबाव बदलता है।

गोताखोर सतह के जितना करीब होता है, बाहरी दबाव उतनी ही तेजी से बदलता है।

गहराई परिवर्तन / दबाव परिवर्तन / दबाव वृद्धि

0 - 10 मीटर / एक्स 2.0
10 मीटर - 20 मीटर / x 1.5
20 मीटर - 30 मीटर / x 1.33

और अब कम गहराई (सतह के करीब) से तुलना करें:

0 - 1.5 मीटर / x 1.15
1.5 मीटर - 3 मीटर / x 1.13
3 मीटर - 5 मीटर / x 1.12

गोताखोर सतह के जितना करीब होता है, उतनी ही बार उसे बदलते बाहरी दबाव की भरपाई करनी चाहिए। गहराई जितनी उथली होगी, उतनी ही बार गोताखोर को चाहिए:

• कानों और मास्क में दबाव को बराबर करें
• अनियंत्रित गोता लगाने या उतरने से बचने के लिए इसकी उछाल को नियंत्रित करें

सतह से कुछ मीटर नीचे, गोताखोर को विशेष रूप से सावधान रहना चाहिए। सुरक्षा स्टॉप के बाद उड़ने के लिए कभी भी बुलेट की आवश्यकता नहीं होती है। अंतिम 5 मीटर पर, बाहरी दबाव सबसे तेजी से बदलता है और आपको बाकी चढ़ाई की तुलना में उनके माध्यम से अधिक धीरे-धीरे जाने की आवश्यकता होती है।

अधिकांश शुरुआती आमतौर पर अधिक अनुभवी गोताखोरों की देखरेख में पहले 12 मीटर की गहराई से गुजरते हैं। आदर्श रूप से ऐसा ही होना चाहिए। हालाँकि, आपको हमेशा यह ध्यान रखना चाहिए कि एक गोताखोर के लिए अपनी उछाल को नियंत्रित करना और गहरे पानी की तुलना में उथले पानी में दबाव को बराबर करना अधिक कठिन होता है क्योंकि दबाव में परिवर्तन अधिक होता है!

हवा का दबाव- वह बल जिससे वायु पृथ्वी की सतह पर दबाव डालती है। इसे मिलीमीटर पारा, मिलीबार में मापा जाता है। औसतन, यह 1.033 ग्राम प्रति 1 सेमी2 है।

हवा के बनने का कारण वायुमंडलीय दबाव में अंतर है। हवा उच्च दबाव वाले क्षेत्र से कम दबाव वाले क्षेत्र की ओर चलती है। वायुमंडलीय दबाव में अंतर जितना अधिक होगा, हवा उतनी ही तेज होगी। पृथ्वी पर वायुमंडलीय दबाव का वितरण विभिन्न अक्षांशों पर क्षोभमंडल में चलने वाली हवाओं की दिशा निर्धारित करता है।

यह तब बनता है जब जलवाष्प अपने ठंडा होने के कारण ऊपर की हवा में संघनित हो जाता है।
. तरल या ठोस अवस्था में पानी जो पृथ्वी की सतह पर गिरता है उसे अवक्षेपण कहा जाता है।

वर्षा दो प्रकार की होती है:

बादलों से गिरना (बारिश, बर्फ, अनाज, ओले);
पृथ्वी की सतह (, ओस, ठंढ) के पास गठित।
वर्षा को पानी की एक परत (मिमी में) द्वारा मापा जाता है, जो तब बनता है जब अवक्षेपित पानी बहता नहीं है और वाष्पित नहीं होता है। प्रति वर्ष औसतन 1130 मिमी पृथ्वी पर गिरता है। वर्षण।

वर्षा वितरण. वायुमंडलीय वर्षा पृथ्वी की सतह पर बहुत असमान रूप से वितरित की जाती है। कुछ क्षेत्र अधिक नमी से ग्रस्त हैं, अन्य इसकी कमी से। उत्तरी और दक्षिणी कटिबंधों के साथ स्थित प्रदेशों में विशेष रूप से कम वर्षा होती है, जहाँ हवा अधिक होती है और वर्षा की आवश्यकता विशेष रूप से बहुत अधिक होती है।

इस असमानता का मुख्य कारण वायुमंडलीय दबाव पेटियों का स्थान है। तो, निम्न दबाव क्षेत्र में भूमध्यरेखीय क्षेत्र में, लगातार गर्म हवा में बहुत अधिक नमी होती है, यह ऊपर उठती है, ठंडी होती है और संतृप्त हो जाती है। इसलिए, भूमध्यरेखीय क्षेत्र में बहुत सारे बादल बनते हैं, और भारी वर्षा होती है। पृथ्वी की सतह के अन्य क्षेत्रों में भी बहुत अधिक वर्षा होती है जहाँ दबाव कम होता है।

उच्च दाब पेटियों में, अवरोही वायु धाराएँ प्रबल होती हैं। उतरती हुई ठंडी हवा में थोड़ी नमी होती है। जब नीचे किया जाता है, तो यह सिकुड़ता है और गर्म होता है, जिसके कारण यह संतृप्ति बिंदु से दूर चला जाता है और सूख जाता है। इसलिए, उष्ण कटिबंध पर और ध्रुवों के पास उच्च दबाव वाले क्षेत्रों में कम वर्षा होती है।

वर्षा की मात्रा से अभी भी नमी के साथ क्षेत्र के प्रावधान का न्याय करना असंभव है। संभावित वाष्पीकरण को ध्यान में रखना आवश्यक है - अस्थिरता। यह सौर ताप की मात्रा पर निर्भर करता है: जितना अधिक होगा, उतनी ही अधिक नमी वाष्पित हो सकती है, यदि कोई हो। वाष्पीकरण बड़ा और वाष्पीकरण छोटा हो सकता है। उदाहरण के लिए, अस्थिरता (किसी दिए गए तापमान पर कितनी नमी वाष्पित हो सकती है) 4500 मिमी/वर्ष है, और वाष्पीकरण (वास्तव में कितना वाष्पित होता है) केवल 100 मिमी/वर्ष है। वाष्पीकरण और वाष्पीकरण के अनुपात के अनुसार क्षेत्र की नमी की मात्रा को आंका जाता है। नमी की मात्रा निर्धारित करने के लिए नमी गुणांक का उपयोग किया जाता है। नमी गुणांक - समान अवधि के लिए वार्षिक वर्षा और वाष्पीकरण का अनुपात। इसे अंश के रूप में प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है। यदि गुणांक 1 के बराबर है - पर्याप्त नमी, यदि 1 से कम है, तो नमी अपर्याप्त है, और यदि 1 से अधिक है, तो नमी अत्यधिक है। नमी की डिग्री के अनुसार, गीले (आर्द्र) और शुष्क (शुष्क) क्षेत्रों को प्रतिष्ठित किया जाता है।