СДАМ ГИА: РЕШУ ВПР
Образовательный портал для подготовки к работам
Физика для 11 класса
физика–11
сайты - меню - вход - новости


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 18 № 489

Можно тяжелую нефть перекачать лопастным насосом? Ответ поясните.


Прочитайте текст и выполните задания 16—18.

Вязкость (внутреннее трение) — одно из явлений переноса, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. В результате работа, затрачиваемая на это перемещение, рассеивается в виде тепла.

Механизм внутреннего трения в жидкостях и газах заключается в том, что хаотически движущиеся молекулы переносят импульс из одного слоя в другой, что приводит к выравниванию скоростей — это описывается введением силы трения. Вязкость твёрдых тел обладает рядом специфических особенностей и рассматривается обычно отдельно.

Различают динамическую вязкость (единица измерения в Международной системе единиц (СИ) — Па · с, в системе СГС — пуаз; 1 Па · с = 10 пуаз) и кинематическую вязкость (единица измерения в СИ — м²/с, в СГС — стокс, внесистемная единица — градус Энглера). Кинематическая вязкость может быть получена как отношение динамической вязкости к плотности вещества и своим происхождением обязана классическим методам измерения вязкости, таким как измерение времени вытекания заданного объёма через калиброванное отверстие под действием силы тяжести. Прибор для измерения вязкости называется вискозиметром.

Формула для определения кинематической вязкости при заданной динамической вязкости выглядит так:

 

 

Вязкость и плотность жидкостей при

 


пп.
Название жидкостиДинамическая вязкость

сП
Плотность
кг/м3
Кинематическая вязкость v,

сСт
1Анилин4,4310224,33
2Ацетон0,33789,90,42
3Бензил0,53700-7500,76-0,71
4Бензол0,658770,74
5Вода тяжёлая1,3411051,22
6Глицерин безводный148012611170 (11,7 Ст)
7Керосин2,178002,7
8Кислота азотная0,9115270,60
9Кислота муравьиная1,7812201,46
10Кислота серная25,4184013,8
11Масло кастровое9879601030
12Масло оливковое8491092,31
13Масло трансформаторное31,686636,49
14Нефть лёгкая17,871225
15Нефть тяжёлая128914140
16Ртуть1,55135790,114
17Скипидар нефти1,498551,74
18Спирт метиловый (метанол)0,58791,70,73
19Спирт этиловый (этанол)1,20789,31,52
20Тетрахлорметан0,9715970,61
21Толуол0,598670,68
22Хлороформ0,5814830,39

 

Для перекачки жидкостей используют насосы, в зависимости от вязкости жидкости используют разные виды насосов.

Лопастные (а среди них — центробежные) — основной тип насосов как с точки зрения производительности и универсальности, так и их распространенности (не менее 75% промышленных насосов). Самые маленькие можно взять в руку, а самые большие достигают нескольких метров в диаметре. Мощность центробежных насосов может составлять от долей киловатта до многих тысяч киловатт.

На рисунке показана схема типичного центробежного насоса. Жидкость поступает к центральной части рабочего колеса (крыльчатки). Крыльчатка установлена на валу в корпусе и приводится во вращение электрическим или другим двигателем. Энергия вращения передается крыльчаткой жидкости; жидкость перемещается на периферию крыльчатки, собирается в кольцевом коллекторе (улитке) и удаляется через выходной патрубок. Патрубок имеет расширяющуюся форму; скорость потока в нем падает, и часть кинетической энергии жидкости, приобретенной в рабочем колесе насоса, преобразуется в потенциальную энергию давления. Увеличение давления на выходе из насоса может быть достигнуто увеличением либо частоты вращения, либо диаметра крыльчатки. Лопастной насос используется для перекачки жидкостей не большой вязкости, до 500 сСт.

Решение.

Возможный ответ:

Можно. Лопастной насос предназначен для жидкостей с вязкостью не больше 500 сСт, у тяжелой нефти 140 сСт.

Источник: РЕШУ ВПР: Вариант для подготовки 10.