فشار هوا و آبخوری پرندگان

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
پرتابه

عضویت : یک‌شنبه ۱۳۹۳/۱/۱۷ - ۱۶:۵۵


پست: 49

سپاس: 5

فشار هوا و آبخوری پرندگان

پست توسط پرتابه »

سلام ، وقتتون بخیر

دوستان آبخوری پرندگان چطور کار میکنه؟

آرمان شریعتی

عضویت : چهارشنبه ۱۳۹۹/۱۲/۱۳ - ۰۳:۲۸


پست: 23

سپاس: 11

Re: فشار هوا و آبخوری پرندگان

پست توسط آرمان شریعتی »

تو آبخوری پرنده ها فشار تو ستونه آبه آبخوری درواقع شبیه به فشار تو ستون آبی که بالاش بازه و با هوای آزاد تماس داره نیست.

این ستون آب تو یک محفظه بسته قرار گرفته بهمین خاطر به سطح این ستون آب (برخلاف ستونهای آبه در تماس با جو) همواره نمیتونه فشاره یک اتمسفر وارد بشه و فشاره هواییکه به سطح این مایع وارد میشه درواقع متناسب با ارتفاع محفظه، کمتر از یک اتمسفره.

نکتهٔ جالب اینجاست که هر چی ارتفاع ستون آب این محفظه بیشتر باشه(بشرطی که ارتفاع ستون آب کمتر از 10.3 متر باشه)، فشار میانگین آب درونش هم کمتر میشه.

علت این قضیه اینه که هرچه ارتفاع این ستون آب زیادتر بشه اختلاف فشاره سطحش با کفش بیشتر میشه و ازونجا که فشار کف همیشه تقریبا برابر با یک اتمسفر هست، پس فشار میانگین ستون آب یا همون فشار میانگینه داخل محفظه، همیشه کمتر از یک اتمسفره.

دلیل اینکه آب از حوضچه ی کوچیکی که پایین آبخوری قرار داره و پرنده ها ازش آب میخورن، سرریز نمیشه هم همین فشار -تقریبا یک اتمسفرِ- کف محفظه هست(قسمت اتصال حوضچه به محفظه) که این فشار با فشاره یک اتمسفریه جو که همواره توسط جو، به سطح حوضچه وارد میشه مقابله میکنه و همدیگرو خنثی میکنند.

یک کار شیطتنت آمیز اینه که بیایم بالای محفظه آبخوری رو سوراخ کنیم(حتی یه سوراخ کوچیک با سوزن)، اونوقت بخاطر اینکه ازین به بعد دیگه به سطح آبه محفظه، همیشه فشار یک اتمسفر وارد میشه، آب از حوضچه سرازیر میشه و مثل قبل ثابت نیست.

یا بعبارتی همونطور که ذکر شد، -فشارِ آبه کفه محفظه- بعلاوهٔ -فشار یک اتمسفرِ جو که به سطح وارد میشه- بیشتر از فشار یک اتمسفریه حوضچه میشه.


(منظور از کف محفظه، محل اتصال حوضچه به محفظست یا بطور دقیقتر عمقی از آبه محفظه که هم ارتفاع با سطح آبه حوضچه هست)

نمایه کاربر
rohamjpl

نام: roham hesami

محل اقامت: Tehran -Qeytariyeh, Ketabi Street, 8 meters from Saba

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 517

سپاس: 256

جنسیت:

تماس:

Re: فشار هوا و آبخوری پرندگان

پست توسط rohamjpl »

تصویر من در خصوص تکمیل پست اقا ارمان شریعتی چند نکته بگم البته ایشون درست گفتند .البته این یک وضعیت ناپایدار است ، زیرا فشار P0 نمی تواند همزمان فشار هوا در بطری باشد و فشار جوی از آنجا که ارتفاع آب در بطری بالاتر از سطح موجود در ظرف است.در امتداد خط ، فشار P0 است ، بنابراین فشار P1 چیست؟
با استفاده از هیدرواستاتیک ساده ، $P_1 = P_0 - \rho \, g \, H$
توجه داشته باشید که در تصویر و همچنین در این محاسبه ، ارتفاع H را تغییر نداده ایم ، یعنی آب بسیار کمی از بطری به داخل ظرف منتقل شده است. اکنون دلیل آن را خواهیم دید.
اکنون حجم هوا در بطری چقدر است؟
با استفاده از قانون گازهای کامل $P_0 * V_0 = P_1 * V_1$ ، از این رو$\frac{V_1-V_0}{V_0} = \frac{1}{\frac{P_0}{\rho \, g \, H} - 1} = \frac{1}{\frac{10^5}{10^3 \, 10 \, 10^{-1}} - 1} \approx 1 \%$
برای این تخمین عددی ، من در بطری 10 سانتی متر ارتفاع آب گرفتم.
اگر یک ظرف خیلی عریض در نظر بگیرید ، سطح آن تقریباً ثابت می ماند ، اما سطح آب بطری شما پایین می آید. یک محاسبه ساده منجر به موارد زیر می شود:
$P_0-\rho \, g \, h_{final}+\rho \, g \, (H-h_{final})=P_0$
از این رو $h_{final} = H/2$ ، یعنی زمانی که فشار کم هوا بتواند وزن آب زیر آن را به سطح آزاد برساند.
.برای شروع ، فشار در هوا همچنان کاهش می یابد ، $P_1 = P_0 - \rho \, g \, h_{final}$. هیچ چیز مانع رفتن آن به مقادیر منفی نمی شود که وقتی $h_{final} = \frac{P_0}{\rho \, g} = 10 \, m$ اتفاق می افتد. این ارزش معروف 10 متری از همین جا است.که اقا ارمان هم توضیح دادند
اکنون ، اگر به درختان فکر کنید ، در ابتدا ممکن است تصور کنید که آنها برای حمل شیره به برگهای خود به عملکرد مویرگی اعتماد می کنند ، اما این نمی تواند واقعیت داشته باشد ، زیرا فشار پس از 10 متر عمودی در برابر گرانش بیش از حد کاهش می یابد. وجود هوا باعث می شود که چوب تحت فشار وارد شده خودش خرد شود.
این بدان معناست که در کانالهای شیره درخت کاملاً هوایی وجود ندارد (مثل آوند چوبی).
درختان اساساً به سازوكار دیگری برای پمپاژ شیره متكی هستند كه به تبخیر معروف است. این فشارها به راحتی فشارهای منفی را در شیره تولید می کند و حد واقعی اندازه درخت زمانی است که این فشار به اندازه کافی کوچک باشد و حفره بخار آب از طریق حفره به طور خود به خود در کانال های آن ظاهر شود. به اندازه کافی روی آب بکشید ، و دو رابط ایجاد می کنید و مقداری از مایعات را تبخیر می کنید! این فشار کاویتاسیون در حدود $-120 \, MPa$
کاویتاسیون پدیده ای است که در آن فشار استاتیک مایع به زیر فشار بخار مایع کاهش می یابد و منجر به تشکیل حفره های کوچک مملو از بخار در مایع می شود. هنگامی که تحت فشار بیشتری قرار می گیرند ، این حفره ها ، "حباب" یا "حفره" نامیده می شوند ، فرو می ریزند و می توانند امواج شوک ایجاد کنند .کاویتاسیون هیدرودینامیکی می تواند با عبور مایعات از کانال منقبض با سرعت جریان خاص یا چرخش مکانیکی جسم از طریق مایع تولید شود. در مورد کانال منقبض شده و بر اساس هندسه خاص (یا منحصر به فرد) سیستم ، ترکیبی از فشار و انرژی جنبشی می تواند غار کاویتاسیون هیدرودینامیکی را در پایین دست از انقباض محلی ایجاد کند که حباب های کاویتاسیون با انرژی بالا تولید می کند.
اسمز و فشار هیدرواستاتیک
وقتی آب و محلول های آن نابرابر باشد ، ریشه ها از "فشارها" استفاده می کنند. نکته کلیدی در مورد اسمز این است که آب از محلول با غلظت املاح پایین (خاک) به محلول با غلظت املاح بالاتر (ریشه) می ریزد.آب تمایل دارد به مناطق شیب فشار هیدرواستاتیک منفی منتقل شود.
ببینید من معادله برنولی را اوردم$P_{{1}}+1/2\,{\rho v_{{1}}}^{2}+\rho {\it gy}_{{1}}=P_{2}+1/2\,{\rho v
_{{2}}}^{2}+\rho {\it gy}_{{2}}$
فرض کنید برای حل فشار P2 معادله به صورت زیر تنظیم شده است:$P_{2}=P_{{1}}+1/2\,{\rho
v_{{1}}}^{2}+\rho {\it gy}_{{1}}
-1/2\,{\rho v_{{2}}}^{2}-\rho {\it gy}_{{2}}$
سوال این است: آیا ممکن است فشار P2 کمتر یا برابر با صفر باشد؟ و اگر چنین است ، معنای آن چیست؟
بنابراین ، مثلاً ، فشار منفی در این معادله چه چیزی را نشان می دهد؟ آیا فشار منفی در اینجا نشان دهنده یک نیروی منفی بر عنصر سیال است؟ آیا مایع به عقب جریان دارد معنی فشار $\Delta P = -\frac{\rho \Delta(v^2)}{2} - \rho g \Delta z$
باز نگاه کنید و توجه که که فشار مقدار مقیاسی است. اما در تعریف مقدار برداری و سطح با جهت گیری رابطه دارید. پس میتواند منفی باشد
نیرویی که مایع به قطعه پایین وارد می کند به ارتفاع ستون آب مخزن بستگی ندارد. این به ارتفاع h ستون آب در صفحه بستگی دارد.این موضوع را می توان با ثابت بودن آب مشاهده کرد بنابراین فشار در هر صفحه افقی یکسان است. فشارهای a و b یکسان هستند. نیروی آب روی صفحه$F=pA=\rho g h A$ است ، جایی که ρ تراکم آب و A مساحت صفحه است.تصویر
رهام حسامی دانشجوی ترم چهارم مهندسی هوافضا
آخرین ویرایش توسط rohamjpl پنج‌شنبه ۱۴۰۰/۲/۲ - ۱۷:۴۵, ویرایش شده کلا 1 بار
تصویر

پرتابه

عضویت : یک‌شنبه ۱۳۹۳/۱/۱۷ - ۱۶:۵۵


پست: 49

سپاس: 5

Re: فشار هوا و آبخوری پرندگان

پست توسط پرتابه »

آرمان شریعتی نوشته شده:
پنج‌شنبه ۱۴۰۰/۱/۲۶ - ۰۵:۵۷


دلیل اینکه آب از حوضچه ی کوچیکی که پایین آبخوری قرار داره و پرنده ها ازش آب میخورن، سرریز نمیشه هم همین فشار -تقریبا یک اتمسفرِ- کف محفظه هست(قسمت اتصال حوضچه به محفظه) که این فشار با فشاره یک اتمسفریه جو که همواره توسط جو، به سطح حوضچه وارد میشه مقابله میکنه و همدیگرو خنثی میکنند.


سپاس.

خب ، فشار میانگین محفظه کمتر از فشار حوضچه باشه، این چطور باعث میشه آب سر ریز نشه؟

پرتابه

عضویت : یک‌شنبه ۱۳۹۳/۱/۱۷ - ۱۶:۵۵


پست: 49

سپاس: 5

Re: فشار هوا و آبخوری پرندگان

پست توسط پرتابه »

rohamjpl نوشته شده:
پنج‌شنبه ۱۴۰۰/۱/۲۶ - ۱۶:۳۴

نیرویی که مایع به قطعه پایین وارد می کند به ارتفاع ستون آب مخزن بستگی ندارد. این به ارتفاع h ستون آب در صفحه بستگی دارد.این موضوع را می توان با ثابت بودن آب مشاهده کرد بنابراین فشار در هر صفحه افقی یکسان است. فشارهای a و b یکسان هستند. نیروی آب روی صفحه$F=pA=\rho g h A$ است ، جایی که ρ تراکم آب و A مساحت صفحه است.[img]
فشار در نقطه a نباید بیشتر باشه؟ تنها فرق a,b مقدار آبیه که بالاسرشونه و آب بیشتری به a فشار وارد میکنه و...

ارسال پست