题目
在管内做稳定流动的理想液体具有()等三种形式的能量,在任一截面上这三种能量可以互相转换,但其总和不变
在管内做稳定流动的理想液体具有()等三种形式的能量,在任一截面上这三种能量可以互相转换,但其总和不变
题目解答
答案
压力能、势能、动能
解析
考查要点:本题主要考查理想液体在稳定流动过程中所具有的能量形式,以及能量守恒原理的应用。
解题核心思路:
理想液体在稳定流动时,遵循机械能守恒。液体在流动过程中具有三种能量形式,它们可以相互转换,但总和保持不变。这三种能量对应伯努利方程中的三个项:压力能(与压力相关)、动能(与流速相关)、势能(与高度相关)。
破题关键点:
- 明确理想液体的定义(不可压缩、无粘性)。
- 理解伯努利方程的物理意义,即能量守恒。
- 将方程中的各项与具体能量形式对应。
理想液体在管内稳定流动时,其能量守恒关系由伯努利方程描述:
$\frac{P}{\rho} + \frac{v^2}{2} + gz = \text{常数}$
其中:
- $\frac{P}{\rho}$ 对应单位体积液体的压力能(压力储存的能量)。
- $\frac{v^2}{2}$ 对应单位体积液体的动能(因流动速度产生的能量)。
- $gz$ 对应单位体积液体的势能(因高度产生的重力势能)。
在稳定流动中,这三种能量可在不同截面间转换(如速度变化导致动能与压力能的转换),但总机械能保持不变(无能量损耗,因理想液体无粘性)。