Concetti Chiave
- La pressione in un condotto si calcola considerando la forza applicata e la superficie, assieme alla pressione atmosferica.
- Il teorema di Bernoulli e l'equazione di continuità sono fondamentali per comprendere il flusso nei condotti orizzontali, anche senza differenza di pressione.
- In un fluido ideale, la pressione, altezza e velocità sono costanti in un condotto orizzontale a sezione costante.
- Nei fluidi viscosi, la pressione diminuisce a causa della resistenza allo scorrimento, creando energia dissipata nel flusso.
- Un esperimento con fluido viscoso dimostra che è necessaria una forza per mantenere un piatto in moto a velocità costante attraverso il fluido.
Calcolo della pressione
La presa di pressione permette di calcolare la pressione in un punto del condotto.
Quanto vale 160mmH2O in Pascal, atmosfere e millimetri di mercurio.
Con dgh trovo in pascal, poi con 1 atm=105Pascal e 1atm=760mmHg
Applicazioni Teorema di Bernoulli: Teorema di Torricelli
v=√2gh perchè 1/2 dv^2+dgy_b=dgy_a perchè la pressione è uguale in entrambi casi dato che è quella atmosferica.
Se applico una forza sul roba di una siringa la pressione è quella atmosferica più la forza apllicata diviso la superficie.
Si usano sempre Bernoulli e l’equazione di continuità insieme
Flusso nei condotti orizzontali
Si consideri un condotto orizzontale a sezione costante:
h+P/dg+v^2/2g=h+P/dg+v^2/2g
La velocità è uguale perchè è uguale la sezione, lo stesso discorso vale per l’altezza quindi anche P1 e P2 sono uguali, quindi si può avere flusso in un fluido anche se non vi è una differenza di pressione ai capi. Ciò accade idealmente.
Invece in un fluido viscoso, reale (la resistenza allo scorrimento), la pressione diminuisce anche se il condotto rimane a sezione costante:
h+P/dg+v^2/2g=h+P/dg+v^2/2g+E_d
L’energia dissipata quindi in un condotto orizzontale a sezione costante è E_d=P_1-P_2.
Esperimento con fluido viscoso
SI crea un apparato sperimentale: vi è un sottile strato di fluido viscoso tra due piatti. É necessaria una forza per mantenere in moto il piatto superiore con velocità costante.
Domande da interrogazione
- Come si calcola la pressione in un condotto utilizzando la formula dgh?
- Qual è la relazione tra la pressione e la velocità in un condotto orizzontale a sezione costante?
- Cosa accade alla pressione in un fluido viscoso rispetto a un fluido ideale?
La pressione in un punto del condotto può essere calcolata utilizzando la formula dgh, dove d è la densità del fluido, g è l'accelerazione di gravità e h è l'altezza della colonna di fluido. Successivamente, è possibile convertire il risultato in Pascal, atmosfere e millimetri di mercurio.
In un condotto orizzontale a sezione costante, la pressione e la velocità sono correlate attraverso il principio di Bernoulli, che afferma che la pressione è uguale in entrambi i punti del condotto, permettendo il flusso anche senza differenze di pressione.
In un fluido viscoso reale, la pressione diminuisce anche se il condotto rimane a sezione costante, a causa della resistenza allo scorrimento. Questo porta a una dissipazione di energia, rappresentata dalla differenza di pressione E_d tra i punti P1 e P2.
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