Как найти наружный объем сосуда
Понятие объёма
Можно провести аналогию понятия объема сосуда с понятием площади. Напомним, что понятие площади применимо к плоскости. Любой многоугольник имеет свою площадь.
В качестве единицы измерения площади принято брать квадрат со стороной, равной единице. В случае объёма за единицу измерения берут куб с ребром, равным единице. Этот куб называют кубическим сантиметром (метром, миллиметром и т. д.) и обозначают $1 см^3$ (соответственно, $1 м^3, 1 мм^3$ и т.п.).
Другую аналогию между площадью и объёмом можно провести в самой процедуре их измерения. Объём выражается положительным числом, показывающим количество единиц измерения объёмов и частей, которые укладываются в данном теле. Число единиц объёма тела зависит от выбранной единицы измерения, то есть меняется в зависимости от того, выбраны $cм^3, м^3$ и т.п. Единицу измерения традиционно указывают после числа.
Приведём простейший пример. $V=3 мм^3$ – эта запись означает, что объём некоторого сосуда равен 3-м, если в качестве единицы измерения взят кубический миллиметр.
Основные свойства объёмов:
- У равных сосудов равные объёмы.
- В случае, когда сосуд состоит из нескольких сосудов, то его объём равен сумме всех этих сосудов.
Эти свойства аналогичны свойствам длин отрезков и площадей многоугольников.
Часто требуется найти объём параллелепипеда, пирамиды, цилиндра, конуса и шара. Параллельно с формулами объёма дадим ключевые определения. Чтобы рассмотреть такую фигуру как параллелепипед, необходимо дать два важных определения:
- Многогранник – это тело, ограниченное несколькими многоугольниками (гранями). Стороны граней называют рёбрами, а концы рёбер – вершинами.
- Призма – это многогранник, который составлен из двух параллельных многоугольников (оснований призмы), вершины которых соединены параллельными и равными друг другу отрезками (боковыми ребрами призмы), образующими параллелограммы (боковые грани призмы).
Нахождение объёма параллелепипеда
Параллелепипед – это многогранник, составленный из 6-ти прямоугольников. Или это четырёхугольная призма, в которой основания – параллелограммы. Форму параллелепипеда имеют коробки, комнаты и многие другие предметы из нашей повседневной жизни.
В случае, когда у параллелепипеда боковые ребра перпендикулярны к плоскостям оснований, а боковые грани и основания – прямоугольники, то этот параллелепипед называют прямоугольным (прямым).
Для нахождения объёма прямоугольного параллелепипеда необходимы его измерения. Измерения параллелепипеда – это длины трёх рёбер с общей вершиной. В речи мы называем измерениями “длину”, “ширину” и “высоту” (например, при измерении комнаты).
Определение 1
Объём прямоугольного параллелепипеда равен произведению трёх его измерений: $V=abc$.
Если площадь основания $S=ac$, а высота $h=b$, то формула объёма может быть следующей: $V=Sh$.
Нахождение объёма пирамиды
Пирамида – это многогранник, образованный из $n$-угольника (в качестве основания) и треугольников (в качестве боковых граней), построенных путем соединения одной точки (вершины пирамиды) отрезками (боковыми рёбрами) с вершинами многоугольника.
Рисунок 1. Пирамида. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Определение 2
Объём пирамиды равен одной трети произведения площади основания на высоту. В данном случае высота представляет собой перпендикулярный к плоскости основания отрезок, который соединяет вершину пирамиды с плоскостью её основания.
$V=frac{Sh}{3}$.
Нахождение объёма цилиндра
Цилиндр – некоторое тело (или сосуд), полученное в результате вращения некоторого прямоугольника вокруг своей оси (одной из сторон прямоугольника).
Рисунок 2. Цилиндр. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Определение 3
Объём цилиндра равен произведению площади основания на высоту: $V=Sh$.
Нахождение объёма конуса
Конус – это некоторое тело (сосуд), полученное в результате вращения прямоугольного треугольника вокруг его катета.
Рисунок 3. Конус. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Определение 4
Объём конуса равен одной трети произведения площади основания на высоту: $V=frac{Sh}{3}$.
Нахождение объёма шара
Сфера – это поверхность, состоящая из всех точек пространства, расположенных на равном расстоянии (радиусе) от данной точки (центра).
Рисунок 4. Сфера. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Шар – это некоторое тело (сосуд), которое ограничено сферой. Другой вариант определения: шар – это тело (сосуд), полученное в результате вращения полукруга вокруг диаметра этого полукруга.
Рисунок 5. Шар. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Определение 5
Объём шара: $V=frac{4}{3}pi R^3$, где $R$ – радиус шара.
Таким образом, мы перечислили все основные формулы объёма основных фигур в стереометрии.
Источник
Поделиться ссылкой:
При проектировании и эксплуатации часто стоит задача: определить массу вещества на производственной площадке, цехе, участке, в техническом устройстве, сосуде или трубопроводе. Массу веществ определяют:
- на стадии проектирования производственных объектов масса веществ нужна для определения нагрузок на различные конструкции при проведении расчетов на прочность (расчет на прочность, расчет на устойчивость, расчет опорных конструкций и т.п.);
- при эксплуатации и проектирования производственного объекта необходимо определять количество опасных веществ согласно
Федеральный закон от 21.07.1997 N 116-ФЗ “О промышленной безопасности опасных производственных объектов” для возможности идентификации производственной площадки и определения класса опасности. Согласно ФЗ №116 критерием для оценки количества опасных веществ на ОПО служит его масса. Сведения о массе опасного вещества на ОПО указывается в сведениях характеризующих ОПО.
Общие сведения.
Методика расчета массы вещества зависят от агрегатного состояния:
- вещество в твердом и жидком состоянии;
- вещество в газообразном виде;
- вещество в двухфазовом состоянии.
Расчет массы вещества в твердом и жидком состоянии.
Расчет массы вещества в твердом и жидком состоянии. Общий случай.
При инженерных расчетах жидкости считаются практически не сжимаемы.
Т. е. плотность веществ в твердом и жидком состоянии зависит только от температуры. Плотность (ρ) веществ можно определить по справочным данным.
В этом случае масса (m) вещества рассчитывается по простой формуле:
m=ρ⋅V,
V — объем вещества. Объем вещества определяется согласно паспортным данным технического устройства, сосуда или по данным проектной документации. При отсутствии данных объем для существующих устройств можно определить путем замера. Существует несколько методов определения объемов.
Введите объем вещества (V0)
Введите плотность вещества при конкретной температуре (pl0)
Результат расчета массы вещества (m0)
Формула расчета массы вещества:
Поделится ссылкой на расчет массы:
Скачать результат расчета массы вещества:
Расчет массы жидкости в трубопроводе.
Для трубопроводов объем вещества определяется, как внутренний объем трубопровода. В этом случае выше приведенная формула примет вид:
m=ρ⋅l⋅π⋅Dвн2/4,
l — длина участка трубопровода диаметром Dвн;
Dвн — внутренний диаметр трубопровода.
Введите плотность жидкости при конкретной температуре (pl1)
Введите длину участка трубопровода (ly1)
Введите длину внутреннего диаметра трубопровода (Dvn1)
Результат расчета массы жидкости в трубопроводе (m1)
Формула расчета массы жидкости в трубопроводе:
Поделится ссылкой на расчет массы:
Скачать результат расчета массы жидкости в трубопроводе:
Расчет массы вещества жидкости в сосуде или объемных технических устройствах.
Для сосудов и объемных технических устройствах (далее просто сосуд) возможны два варианта расчета:
- объем сосуда полностью занят жидкостью. В этом случае массу можно рассчитать, как показано выше;
- объем сосуда частично занят жидкостью. В этом случае надо учитывать:
- процент (долю) занятую жидкой фазой;
- массу газа в оставшемся объеме сосуда, в случае если сосуд не является атмосферным (объем сосуда не связан с атмосферой) или газ тяжелее воздуха. Пример сосуда — резервуары СУГ на АГЗС (в которых минимум 15 % от объема должна составлять газовая подушка, жидкости не более 85 % соответственно).
Введите объем сосуда (полный) (V2)
Введите процент объема сосуда, занятого жидкостью (d2)
Расчет массы жидкости сосуде.
mж=(d/100)⋅ρ⋅V,
d — процент жидкости в сосуде, %;
Введите плотность жидкости при конкретной температуре (pl2)
Результат расчета массы жидкости в сосуде (m2)
Формула расчета массы жидкости в сосуде :
Поделится ссылкой на расчет массы:
Скачать результат расчета массы жидкости в сосуде :
Расчет массы газа и жидкости в сосуде.
Расчет массы газа проводится с помощью уравнения состояния идеального газа. Эту методику нельзя использовать для газа с высоким давлением или при сочетании высокого давления и высокой температуры (например водяной пар, используемый как рабочее тело в машинах). В этих случаях рекомендуется использовать справочные данные и пользоваться формулой, приведенной выше.
mг=mж+((100-d)⋅V⋅P⋅M)/(T⋅R),
где P — давление газа в сосуде, M — молярная масса газа, T — температура газа в сосуде, R — универсальная газовая постоянная.
Введите давление газа (абсолютное) (PA3)
Введите молярную массу газа (Mg3)
Введите температуру газа (T3)
Введите универсальную газовую постоянную (Run3)
Результат расчета массы газа и жидкости в сосуде (m3)
Формула расчета массы газа и жидкости в сосуде:
Поделится ссылкой на расчет массы:
Скачать результат расчета массы газа и жидкости в сосуде:
Расчет массы газа.
Расчет массы газа. Общий случай.
Расчет массы газа проводится также с помощью уравнения состояния идеального газа.
mг=(V⋅P⋅M)/(T⋅R),
где P — давление газа в сосуде, M — молярная масса газа, T — температура газа в сосуде, R — универсальная газовая постоянная.
Введите давление газа (абсолютное) (PA4)
Введите молярную массу газа (Mg4)
Введите температуру газа (T4)
Введите универсальную газовую постоянную (Run4)
Результат расчета массы газа (m4)
Формула расчета массы газа:
Поделится ссылкой на расчет массы:
Скачать результат расчета массы газа:
Расчет массы газа в трубопроводе.
mг=(3,14⋅L⋅Dвн2⋅P⋅M)/(4⋅T⋅R),
Введите длину участка трубопровода (Ly5)
Введите длину внутреннего диаметра трубопровода (Dvn5)
Введите давление газа (абсолютное) (PA5)
Введите молярную массу газа (Mg5)
Введите температуру газа (T5)
Введите универсальную газовую постоянную (Run5)
Результат расчета массы газа (m5)
Формула расчета массы газа:
Поделится ссылкой на расчет массы:
Скачать результат расчета массы газа:
Расчет массы вещества в двухфазовом состоянии.
Точный расчет массы вещества состоящего сразу в двух состояниях является сложной задачей. На практике часто используется упрощенный вариант, предусматривающий использование процента содержания разных фаз вещества, как на примере выше.
Примечание:
Определив количество вещества и если оно относится к опасным согласно ФЗ «О промышленной безопасности» можно провести предварительную идентификацию в онлайн сервисе по идентификации ОПО.
Поделиться ссылкой:
Источник