题目
流体在等管径的管道中流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的()项。A. 位能B. 静压能C. 总机械能D. 动能
流体在等管径的管道中流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的()项。
A. 位能
B. 静压能
C. 总机械能
D. 动能
题目解答
答案
B. 静压能
解析
考查要点:本题主要考查流体力学中机械能的组成及其在管道流动中的变化,特别是摩擦阻力损失对各机械能分项的影响。
解题核心思路:
- 机械能的组成:机械能包括位能、动能和静压能。
- 等管径条件:管道直径不变时,流速恒定,因此动能保持不变。
- 摩擦阻力损失的本质:摩擦阻力消耗的机械能主要转化为热能,导致静压能的减少(压力能的损失)。
破题关键点:
- 明确摩擦阻力损失对应能量转化形式,排除动能变化的影响(因流速不变)。
- 理解静压能是流体因压力而具有的能量,摩擦损失直接消耗静压能。
流体在等管径管道中流动时,摩擦阻力损失 $h_f$ 的本质是流体克服摩擦做功所消耗的能量。
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机械能组成分析:
- 位能:与流体高度相关,若管道水平则无变化。
- 动能:由流速决定,等管径时流速恒定,动能不变。
- 静压能:由流体压力决定,摩擦损失需从静压能中扣除能量。
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能量转化关系:
摩擦阻力做功使流体的静压能转化为热能,导致静压能减少,而动能和位能保持不变。因此,摩擦阻力损失 $h_f$ 对应的是静压能的损失。