题目
流体的质量流量,单位时间流过横截面积 S 的流体质量,表达式为()A. q = ρsvB. q = ρs/vC. q = ρ/sv
流体的质量流量,单位时间流过横截面积 S 的流体质量,表达式为()
A. q = ρsv
B. q = ρs/v
C. q = ρ/sv
题目解答
答案
A. q = ρsv
解析
考查要点:本题主要考查流体质量流量的基本概念及其公式推导,需要结合密度、流速、横截面积三者之间的关系进行分析。
解题核心思路:
质量流量的定义是单位时间流经横截面积的流体质量。根据流体的物理性质,需先确定单位时间流过的体积流量,再结合密度计算质量流量。
关键点:
- 体积流量公式为横截面积$S$与流速$v$的乘积,即$Sv$。
- 质量流量是体积流量与密度$\rho$的乘积,即$\rho Sv$。
- 单位验证:通过单位运算验证选项的合理性(如选项A的单位为$\text{kg/s}$,符合质量流量的定义)。
质量流量的推导过程:
- 体积流量:单位时间内流经横截面积的流体体积为
$Q = S \cdot v$
其中$S$为横截面积,$v$为流速。 - 质量流量:体积流量中的流体质量为体积与密度的乘积,因此
$q = \rho \cdot Q = \rho \cdot S \cdot v$ - 选项分析:
- 选项A:$q = \rho S v$,单位为$\text{kg/m}^3 \cdot \text{m}^2 \cdot \text{m/s} = \text{kg/s}$,正确。
- 选项B:$q = \rho S / v$,单位为$\text{kg/m}^3 \cdot \text{m}^2 / \text{m/s} = \text{kg/s}^2$,错误。
- 选项C:$q = \rho / (S v)$,单位为$\text{kg/m}^3 / (\text{m}^2 \cdot \text{m/s}) = \text{kg}/(\text{m}^4 \text{s})$,错误。