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I.6 流體. 流體包含液體和氣體 流體無法承受剪應力. I.6.1 Density and pressure. density pressure. [Pascal(Pa)]. 密度. 壓力. Ex.6-1 教室內的空氣. 室內空氣之重量 施予地板之作用力. I.6.2 巴斯葛原理. 巴斯葛原理( Pascal’s Pinciple ) 施加於 一密封,不可壓縮的流體的壓力,可以毫不消滅地傳遞至流體的所有部分。. 液壓裝置( hydraulic press ). 因能量守恆,兩端所做的功( W )相同
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I.6 流體 • 流體包含液體和氣體 • 流體無法承受剪應力
I.6.1 Density and pressure • density • pressure [Pascal(Pa)]
Ex.6-1 教室內的空氣 • 室內空氣之重量 • 施予地板之作用力
I.6.2 巴斯葛原理 • 巴斯葛原理(Pascal’s Pinciple) • 施加於 一密封,不可壓縮的流體的壓力,可以毫不消滅地傳遞至流體的所有部分。
液壓裝置(hydraulic press) • 因能量守恆,兩端所做的功(W)相同 • W = Fd = Fd且Ad = Ad(不可壓縮)
I.6.3 阿基米德(Archimede’s Principle) • 物體所受的浮力,等於其所排開之水重,其方向上通過被排開流體之重心。
二氧化碳 • August 21, 1986, Lake Nyos, Cameroon
Ex.6-3 水壓 • 20cm vs. 6m long snorkel tubes • A 70 torr difference
I.6.5 理想流體中的動力平衡 • 理想流體 • 穩流 Steady flow • 不可壓縮 Incompressible flow • 非粘滯 Nonviscous flow • 無轉動 Irrotational flow
流線 Streamline • Streamline: the path traced out by a tiny fluid element • Tube of flow: made up of streamlines
動昇力分析 • 機翼上下方距地面之高度接近y1 y2 • 由流線稀密知上方(1)v1大 故 P2 小,下方(2)v2小 故P2大,亦即P2>P1 產生一向上之動昇力
速度與動昇力 Cl: Lift coefficient
Scaling Law 翅膀截面積 特徵長度 水平飛行 愈大的鳥,所需之最低飛行速率愈高
swift and and ostrich • swift (21km/h), ostrich is 25 times larger
真實流體 – 黏滯 邊界層
II. 熱物理 (Thermal Physics) • 溫度與熱 • 熱膨脹 • 相變化(phase changes) • 熱傳遞(Heat transfer) • 氣體動力論(Kinetic Theory of gases) • 引擎與冷凍機
II.1 溫度與熱 • The Celsius and Fahrenheit temperature scales • TF = (9/5)TC+32° • Kelvin Scale • TC = T – 273.15° • T3 = 273.16K triple point 水的三相點溫度
溫度計 • 定容氣體溫度計 • 熱偶溫度計 • Bimetallic strip • Optical pyrometer
熱偶溫度計 (thermocouple) -240 ° C– 2700 °C
熱(heat)的定義和單位 Heat is the energy that is transferred between a system and its environment because of a temperature difference that exists between them • J = Joule(焦耳) • Cal = calorie(卡洛里) • Btu = British Thermal Unit
Ex.1-1 A candy bar 350 大卡 • 供100W燈泡使用4.1h • 慢跑3 ~ 4mi