Из чего складывается объем двигателя

• Как работает автомобильный двигатель?
• Что такое объем двигателя?
• Как делятся автомобили по классам с учетом объема двигателя
• На что влияет объем двигателя?
• Увеличение рабочего объема двигателя
  • Датчик дроссельной заслонки: предназначение,типы,виды,неисправности,фото
  • Датчик холостого хода: принцип действия,устройство,виды,фото,назначение
  • Датчик расхода воздуха: принцип работы,виды,неисправности,фото
  • Обратный клапан топливной системы:функции,виды,устройство и принцип действия

Как работает автомобильный двигатель?

Для начала, чтобы было понятнее, о чем пойдет речь, давайте рассмотрим, как происходит рабочий процесс в автомобильном двигателе, и за счет чего машина может двигаться.

Представьте себе замкнутую камеру, в которой одна стенка является подвижным поршнем. Туда через специальный патрубок поместили смесь топлива (бензина) и воздуха, а затем подожгли ее при помощи специального устройства – свечи зажигания. Смесь вспыхивает и мгновенно сгорает, по сути – взрывается. Раскаленный газ, образовавшийся в результате сгорания, толкает поршень.

С обратной стороны поршень прикреплен к коленчатому валу, через который сила толчка передается на колесную ось, приводящую автомобиль в движение. Чем больше сгорит топлива, тем сильнее будет толчок.

Соответственно, большая камера сгорания обеспечит бОльшую мощность двигателя, чем маленькая. Это, конечно, очень упрощенное объяснение, на практике на мощность влияет множество факторов.

Что такое объем двигателя?

Камера, где сгорает топливно-воздушная смесь, другими словами называется цилиндром двигателя. В современных автомобильных двигателях этих цилиндров (камер цилиндрической формы) обычно несколько – четыре, шесть, восемь или даже двенадцать.

Объем двигателя определяется как суммарный объем всех цилиндров, или же как объем одного цилиндра, умноженный на их количество. Объем одного цилиндра определяется в момент, когда поршень опущен до упора, в самую нижнюю точку. Объем двигателя может быть выражен в кубических сантиметрах или в литрах (литраж автомобиля).

Как делятся автомобили по классам с учетом объема двигателя

В модельном ряду каждого производителя присутствуют продукты, которые отличаются по классам, массе, габаритным размерам и другим характеристикам. Что касается легковых авто, во время тотального доминирования атмосферных бензиновых двигателей существовало условное деление на: субкомпактные и компактные микролитражные и малолитражные автомобили с рабочим объемом до 1.2 литра; авто малого класса с двигателями от 1.2 до 1.8 литра; средний класс с объемом от 1.8 до 3.5 литров. мощные гражданские и спортивные версии автомобилей с моторами от 3.5 литров и более; версии высшего класса, кторые могут иметь различный объем ДВС. Давайте взглянем, на что влияет объем двигателя.

Установка того или иного мотора на конкретную модель напрямую зависит от того, какие характеристики должна демонстрировать машина (разгонная динамика, крутящий момент, максимальная скорость и т.д.). От объема двигателя показатель мощности имеет зависимость по причине того, что чем больше топлива сгорит в камере сгорания за цикл, тем больше энергии высвобождается и передается на поршень. Другими словами, чем больше камеры сгорания, тем больше топливно-воздушной смеси туда можно подать и вместить. Динамика разгона и «максималка» также зависят от мощности двигателя. Чем мощнее мотор, тем большую скорость сможет развить автомобиль. 

Также следует учитывать, что увеличение объема камер автоматически означает больший расход топлива. Нужно добавить, что от объема двигателя сильно зависит и цена автомобиля. Например, для производства мощного двигателя V12 с объемом 5.5 л. требуются намного большие затраты сравнительно с изготовлением трехцилиндрового мотора с объемом 0.8 л. Параллельно с этим следует учитывать, что установка под капот мощного силового агрегата повлечет необходимость серьезной доработки трансмиссии, системы охлаждения, впуска, выпуска, тормозной системы и т.д. Исходя из вышесказанного, небольшие бюджетные городские малолитражки зачастую оснащены ДВС с самым маленьким объемом, так как подобные двигатели просты в изготовлении, обеспечивают приемлемую динамику и отличаются небольшим расходом топлива. При этом цена на такие серийные авто остается приемлемой. 

На что влияет объем двигателя?

• Во-первых, расход бензина. Чем больше объем цилиндра, тем больше топлива надо, чтобы воспламенить его с наибольшей отдачей, соответственно, расход повышается. Однако этот минус оборачивается не менее ощутимым плюсом. Чем больше объем двигателя, тем больше мощность двигателя, так как большее количество бензина выделяет большее количество энергии
• Во-вторых, как уже было отмечено, чем больше объём, тем больше мощность, то есть, автомобиль с двигателем большего объёма будет быстрее разгоняться, сможет перевозить более тяжелые грузы и большее количество пассажиров

Зачастую двигатели большего объема оказываются гораздо более экономичными: не приходится слишком сильно давить на педаль газа, чтобы разогнать машину. Расход топлива не увеличивается, в то время, как малолитражные двигатели под нагрузкой сжигают гораздо больше топлива.

Чем больше объем, тем больше сам двигатель, тем больше машина. Скажем так: большие объемы используются на машинах более высокого класса, потому двигатель и все другие системы дороже в обслуживании. Цена на такой автомобиль заведомо выше.

Для того, чтобы понять, какой именно автомобиль вам более подходит, следует усвоить, что микро- и малолитражные автомобили лучше всего подходят для движения в больших городах с пробками на дорогах. Их расход будет в городском потоке минимален по сравнению с другими авто, но, в свою очередь, такие авто не подходят для дальних путешествий, так как на скорости свыше 100 км/ч им явно не хватает мощности. Много груза они перевозить также не смогут.

Автомобили с объемом от 1,8 до 3 литров отлично подходят как для городского движения, так и для дальних поездок, их мощности хватает для разгона и движения на большой скорости, для перевозки грузов, причем расход бензина у таких автомобилей не так уж и велик.

Автомобили оснащенные двигателями от 3 литров — это либо внедорожники, либо микроавтобусы и минивэны, предназначенные для перевозки большего количества пассажиров или груза.

Увеличение рабочего объема двигателя

Физическое увеличение объема камеры сгорания является одним из способов форсирования мотора в целях повышения мощности. Начнем с того, что сильно увеличить объем не получается, так как блок цилиндров двигателя обычно рассчитан на расточку самих цилиндров строго до определенных пределов. Такие пределы предполагают 3 капитальных ремонта, во время которых изношенные цилиндры растачиваются для возвращения им правильной формы перед установкой ремонтных поршней, поршневых колец и других элементов увеличенного размера. Поршни и другие детали двигателя, которые доступны в продаже, также встречаются исключительно в трех ремонтных размерах. По этой причине во время глубокого тюнинга двигателя автомобиля лучше сразу менять мотор, то есть устанавливать другой двигатель с изначально большим рабочим объемом, который потом можно дополнительно расточить во второй или последний ремонтный размер. 

Датчик дроссельной заслонки: предназначение,типы,виды,неисправности,фото

Датчик холостого хода: принцип действия,устройство,виды,фото,назначение

Датчик расхода воздуха: принцип работы,виды,неисправности,фото

Обратный клапан топливной системы:функции,виды,устройство и принцип действия

Что такое объем двигателя? | YourMechanic Advice

Объем двигателя - это совокупный рабочий объем поршней внутри цилиндров двигателя. Он рассчитывается по отверстию (диаметр цилиндров), ходу (расстояние, которое проходит поршень) и количеству цилиндров. Смещение является важным фактором, поскольку оно напрямую влияет на выходную мощность двигателя, эффективность использования топлива, а в некоторых странах - на налогообложение транспортного средства.

Поршни внутри двигателя движутся с возвратно-поступательным движением, то есть вверх и вниз внутри цилиндра, когда коленчатый вал вращается.Объем внутри одного цилиндра изменяется по мере движения поршня через цикл сгорания. Одновременно другие цилиндры изменяют объем, когда их поршни проходят другие фазы цикла сгорания. Таким образом, в то время как объем отдельных цилиндров изменяется при возвратно-поступательном движении, общий объем двигателя остается постоянным.

Как рассчитывается объем двигателя

Уравнение для расчета рабочего объема двигателя: Объем двигателя = π / 4 * отверстие2 * ход * число цилиндров. Смещение обычно измеряется в литрах (L), кубических сантиметрах (CC) или кубических дюймах (CI).

Почему объем двигателя имеет значение

Объем двигателя является определяющим фактором в лошадиных силах и крутящем моменте, которые производит двигатель, а также в том, сколько топлива потребляет этот двигатель. Вообще говоря, чем больше рабочий объем двигателя, тем больше мощность, которую он может создать, и чем меньше рабочий объем, тем меньше топлива он может потреблять. Это связано с тем, что смещение оказывает непосредственное влияние на количество топлива, которое необходимо втянуть в цилиндр, чтобы увеличить мощность и поддерживать работу двигателя. Двигатель с большим рабочим объемом потребляет больше смеси воздуха и топлива за оборот; следовательно, расходуется больше топлива.На то, насколько мощным или эффективным является двигатель, влияют и другие факторы, такие как подача топлива, системы зажигания, расположение клапанов и принудительная индукция, но в простейшем смысле двигатель большего размера будет более мощным, а двигатель меньшего размера - более эффективным.

В некоторых странах транспортные средства облагаются налогом в зависимости от объема двигателя. Это не так в Соединенных Штатах, однако, вообще говоря, двигатели с большим рабочим объемом являются более дорогостоящими, так как они более ресурсоемкие и трудоемкие для проектирования и изготовления.

На сегодняшнем автомобильном рынке существует огромный диапазон доступных оборотов двигателя: от двухцилиндровых четырехцилиндровых с глотком топлива до мощных двигателей V8 и V12 с рабочим объемом более шести литров. Какое смещение вам подходит, зависит от ваших приоритетов. Если вы ищете простой пригородный автомобиль, двигатель с малым рабочим объемом может обеспечить большую экономию топлива (также имейте в виду, что двигатели с небольшим рабочим объемом обычно имеют меньше цилиндров, что означает меньшее количество деталей для замены в случае возникновения проблем).Если вам нужна скорость, то двигатель с большим рабочим объемом, скорее всего, создаст достаточную мощность, чтобы вы остались довольны (хотя с помощью принудительной индукции автопроизводители могут выжать дополнительную мощность из двигателей меньшего размера). В конечном счете, лучше всего пройти тест-драйв, если вы заинтересованы в новой машине, чтобы вы могли лучше понять, как она ведет себя на дороге. Смещение далеко не единственное, что нужно учитывать.

Двигатели

Что такое аэронавтика? | динамика полета | Самолеты | Двигатели | История полета | какой такое UEET?
Словарь | Весело и игры | Образовательные ссылки | Урок Ланс | Индекс сайта | Дом

Как работает реактивный двигатель?

Реактивные двигатели с огромной силой двигают самолет вперед, создаваемый огромная тяга и заставляет самолет лететь очень быстро.

Все реактивные двигатели, которые также называются газовые турбины, работать по тому же принципу. Двигатель всасывает воздух спереди с помощью вентилятора. Компрессор поднимает давление воздуха. Компрессор сделан со многими лезвиями, прикрепленными к валу. Лопасти вращаются с высокой скоростью и сжимают или сжимают воздух. Сжатый воздух тогда распыляется с топливом, и электрическая искра зажигает смесь. горючие газы расширяются и выдуваются через сопло в задней части двигателя.Когда струи газа стреляют назад, двигатель и самолет смещаются вперед. Когда горячий воздух идет к соплу, он проходит через другую группу лопастей. называется турбиной. Турбина прикреплена к тому же валу, что и компрессор. Вращение турбины приводит к вращению компрессора.

На рисунке ниже показано, как воздух проходит через двигатель. Воздух проходит через ядро двигателя, а также вокруг ядра.Это вызывает некоторое количество воздуха быть очень горячим, а некоторые - круче. Кулер воздух затем смешивается с горячим воздух на выходе из двигателя.

Это картина того, как воздух проходит через двигатель

Что такое тяга?

Тяга это передняя сила, которая толкает двигатель и, следовательно, самолет вперед. сэр Исаак Ньютон обнаружил, что для «каждого действия существует равное и противоположная реакция. "Двигатель использует этот принцип. Двигатель принимает в большом объеме воздуха. Воздух нагревается, сжимается и замедляется. Воздух проходит через множество вращающихся лопастей. Смешивая этот воздух со струей топливо, температура воздуха может достигать трех тысяч градусов. Мощность воздуха используется для вращения турбины. Наконец, когда воздух уходит, это выталкивает назад из двигателя.Это заставляет самолет двигаться вперед.

Части реактивного двигателя

Поклонник - Вентилятор является первым компонентом в ТРДД. Большой вращающийся вентилятор всасывает большое количество воздуха. Большинство лезвий вентилятора сделаны из титана. Затем он ускоряет этот воздух и разбивает его на две части. Одна часть проходит через «ядро» или центр двигателя, где на него воздействуют другие компоненты двигателя.

Вторая часть «обходит» сердечник двигателя. Проходит через воздуховод который окружает ядро ​​в задней части двигателя, где он производит большую часть сила, которая продвигает самолет вперед. Этот более прохладный воздух помогает успокоить двигатель, а также добавление тяги к двигателю.

Компрессор - Компрессор первый компонент в ядре двигателя. Компрессор состоит из вентиляторов с множеством лопастей. и прикреплен к валу.Компрессор сжимает воздух, который поступает в него Постепенно меньшие площади, что приводит к увеличению давления воздуха. это приводит к увеличению энергетического потенциала воздуха. Раздавленный воздух нагнетается в камеру сгорания.

Combustor - В камере сгорания воздух смешан с топливом, а затем загорелся. Есть 20 форсунок для распыления топлива в воздушный поток. Смесь воздуха и топлива загорается.Это обеспечивает высокую температура, высокоэнергетический воздушный поток. Горючее с кислородом в сжатом топливе воздух, производящий горячие расширяющиеся газы. Внутренняя часть камеры сгорания часто производится из керамических материалов для обеспечения термостойкой камеры. Жара может достигать 2700 °.

Турбина - Высокоэнергетический поток воздуха из камеры сгорания уходит в турбину, вызывая вращение лопастей турбины. Турбины связаны валом, чтобы вращать лопасти в компрессоре и раскрутить впускной вентилятор спереди.Это вращение отнимает энергию у поток высокой энергии, который используется для привода вентилятора и компрессора. Газы Произведенные в камере сгорания движутся через турбину и вращают ее лопасти. Турбины реактивного двигателя вращаются вокруг тысячи раз. Они закреплены на валах которые имеют несколько наборов шарикоподшипников между ними.

Насадка - Сопло является вытяжным каналом двигатель. Это часть двигателя, которая на самом деле производит тягу для самолет.Истощенный энергией воздушный поток, который прошел турбину, в дополнение к более холодный воздух, который обошел ядро ​​двигателя, создает силу при выходе из форсунка, которая движет вперед двигатель и, следовательно, самолет. Сочетание горячего воздуха и холодного воздуха выталкивается и производит выхлоп, который вызывает прямую тягу. Соплу может предшествовать смеситель , который сочетает в себе высокотемпературный воздух, поступающий из активной зоны двигателя с воздух с более низкой температурой, который был обойден в поклоннике.Смеситель помогает сделать двигатель тише.

Первый реактивный двигатель - А Краткая история ранних двигателей

Сэр Исаак Ньютон в 18 веке был сначала предположить, что взрыв, направленный назад, может привести в движение машину вперед с большой скоростью. Эта теория была основана на его третьем законе движение. Когда горячий воздух проходит через сопло в обратном направлении, самолет движется вперед.

Анри Жиффар построил дирижабль, который был приведен в действие первым двигателем самолета - паровой двигатель с тремя лошадьми. Это было очень тяжелый, слишком тяжелый, чтобы летать.

В 1874 году Феликс де Храм года построил моноплан который пролетел короткий прыжок вниз по склону с помощью угольного парового двигателя.

Отто Даймлер , в конце 1800-х изобрел первый бензиновый двигатель.

В 1894 году американец Хирам Максим пытался привести в действие свой трехместный биплан с двумя угольными паровыми двигателями.Это только пролетели на несколько секунд.

Ранние паровые двигатели работали на подогреве угля и, как правило, слишком тяжелый для полета.

американец Сэмюэль Лэнгли сделал модель самолета которые были приведены в действие паровыми двигателями. В 1896 году он успешно управлял Беспилотный самолет с паровым двигателем, названный Aerodrome . Он пролетел около 1 мили, прежде чем испарился. Затем он попытался построить полный размер самолета, Aerodrome A, с бензиновым двигателем.В 1903 году это разбился сразу же после спуска с домашнего катера.

В 1903 году братьев Райт полетел, Flyer , с 12-сильным газом двигатель.

С 1903 года, года первого полета братьев Райт, до конца 1930-х годов бензиновый поршневой двигатель внутреннего сгорания с пропеллером единственное средство, используемое для приведения в движение самолета.

Это был Фрэнк Уиттл , британский пилот, который разработал и запатентовал первый турбореактивный двигатель в 1930 году.Двигатель Уиттл впервые полетел успешно в мае 1941 года. Этот двигатель имел многоступенчатый компрессор и систему сгорания. камера, одноступенчатая турбина и сопло.

В то же время, когда Уиттл работал в Англии, Ганс фон Охайн работал над аналогичным дизайном в Германии. Первый самолет успешно Использовать газотурбинный двигатель был немецкий Heinkel He 178, август 1939 года. Это был первый в мире турбореактивный двигатель рейс.

General Electric построила первый американский реактивный двигатель для ВВС США Реактивный самолет . Это был экспериментальный самолет XP-59A, который впервые полетел в октябре 1942 года.

Типы реактивных двигателей

Турбореактивные двигатели

Основная идея турбореактивный двигатель просто.Воздух забирается из отверстия в передней части двигателя сжимается в 3-12 раз от исходного давления в компрессоре. Топливо добавляется в воздух и сжигается в камере сгорания для поднять температуру жидкой смеси примерно до 1100 ° F до 1300 ° F. Полученный горячий воздух проходит через турбину, которая приводит в движение компрессор. Если турбина и компрессор работают, давление на выходе турбины будет почти вдвое больше атмосферного давления, и это избыточное давление отправляется к соплу, чтобы произвести высокоскоростной поток газа, который создает тягу.Значительное увеличение тяги может быть достигнуто с помощью форсаже. Это вторая камера сгорания, расположенная после турбины и перед сопло. Дожигатель повышает температуру газа перед соплом. Результатом этого повышения температуры является увеличение примерно на 40 процентов в тяге при взлете и гораздо больший процент на высоких скоростях, как только самолет в воздухе.

Турбореактивный двигатель - реактивный двигатель.В реакторе, расширяющемся газе давить сильно на переднюю часть двигателя. Турбореактивный двигатель всасывает воздух и сжимает или сжимает это. Газы протекают через турбину и заставляют ее вращаться. Эти газы отскочить назад и выстрелить из задней части выхлопа, толкая самолет вперед.

Изображение турбореактивного двигателя

Турбропропы

А турбовинтовой двигатель реактивный двигатель, прикрепленный к винтуТурбина в задняя часть поворачивается горячими газами, и это поворачивает вал, который приводит в движение пропеллер. Некоторые небольшие авиалайнеры и транспортные самолеты приводятся в действие турбовинтовыми двигателями.

Как турбореактивный, турбовинтовой двигатель состоит из компрессора, сгорания камеры и турбины, давление воздуха и газа используется для запуска турбины, которая затем создает мощность для привода компрессора. По сравнению с турбореактивным двигателем, турбовинтовой двигатель обладает большей эффективностью при скорости полета ниже примерно 500 миль в час.Современные турбовинтовые двигатели оснащены винтами, которые имеют меньший диаметр, но большее количество лопастей для эффективной работы на гораздо более высоких скоростях полета. Чтобы приспособить более высокие скорости полета, лопасти имеют форму ятагана с опущенными передними кромками на концах лезвия. Двигатели с такими винтами называются пропфанов .

Изображение турбовинтового двигателя

Турбовентиляторы

А турбовентиляторный двигатель имеет большой вентилятор спереди, который всасывает воздух.Большая часть воздуха проходит вокруг двигателя, что делает его тише и дает больше тяги на низких скоростях. Большинство современных авиалайнеров имеют питание турбовентиляторы. В турбореактивном двигателе весь воздух, поступающий на впуск, проходит через газогенератор, который состоит из компрессора, камеры сгорания и турбины. В турбовентиляторном двигателе только часть поступающего воздуха поступает в камера сгорания. Остальная часть проходит через вентилятор или компрессор низкого давления, и выбрасывается непосредственно как «холодная» струя или смешивается с выхлопом газогенератора производить "горячую" струю.Целью этого типа обходной системы является увеличение тяга без увеличения расхода топлива. Это достигается путем увеличения общий воздушно-массовый поток и снижение скорости в пределах того же общего источника энергии.

Изображение турбовентиляторный двигатель

Турбовальные валы

Это еще одна форма газотурбинного двигателя, которая работает во многом как турбовинтовой двигатель система.Это не водить винт. Вместо этого он обеспечивает мощность для вертолета ротор. Турбовальный двигатель сконструирован таким образом, чтобы скорость вращения вертолета ротор не зависит от скорости вращения газогенератора. Это разрешает частота вращения ротора должна быть постоянной, даже если скорость генератора варьируется, чтобы модулировать количество производимой энергии.

Изображение турбовального двигателя

Ramjets

ПВРД является Самый простой реактивный двигатель и не имеет движущихся частей.Скорость струи "баранов" или нагнетает воздух в двигатель. По сути это турбореактивный двигатель, в котором вращается машины были опущены. Его применение ограничено тем, что его Степень сжатия полностью зависит от скорости движения. ПВРД не развивает статичность тяга и очень малая тяга вообще ниже скорости звука. Как следствие, Для ПВРД необходим некоторый вспомогательный взлет, такой как другой самолет. Он был использован в основном в ракетно-управляемых системах.Космические аппараты используют это тип струи.

Изображение Ramjet Engine

Вернуться к началу

Что такое аэронавтика? | Динамика полета | самолеты | Двигатели | история полета | Что такое UEET?
Словарь | Весело и игры | Образовательные ссылки | Урок Планы Индекс сайта | Дом

том - Википедия

Количество трехмерного пространства

000 Другие единицы текучая унция, галлон, кварта, пинта, ч.л., жидкий драм ³

Объем - это объем трехмерного пространства, закрытого замкнутой поверхностью, например, пространство, которое занимает или содержит вещество (твердое тело, жидкость, газ или плазма) или фигура. ^[1] Объем часто количественно определяют с использованием производной единицы СИ, кубического метра. Объем контейнера обычно понимается как емкость контейнера; я. количество жидкости (газа или жидкости), которое может вместить контейнер, а не объем пространства, которое сам контейнер смещает. Трехмерным математическим формам также присваиваются объемы. Объемы некоторых простых форм, таких как правильные, прямые и круглые формы, могут быть легко рассчитаны с использованием арифметических формул.Объемы сложных форм можно рассчитать с помощью интегрального исчисления, если для границы формы существует формула. Одномерным фигурам (таким как линии) и двумерным фигурам (таким как квадраты) назначается нулевой объем в трехмерном пространстве.

Объем твердого тела (правильной или неправильной формы) может быть определен по вытеснению жидкости. Смещение жидкости также можно использовать для определения объема газа. Общий объем двух веществ обычно больше, чем объем только одного из веществ.Однако иногда одно вещество растворяется в другом, и в таких случаях объединенный объем не является аддитивным. ^[2]

В дифференциальной геометрии объем выражается посредством формы объема и является важным глобальным римановым инвариантом. В термодинамике объем является фундаментальным параметром и сопряженной переменной к давлению.

Любая единица длины дает соответствующую единицу объема: объем куба, стороны которого имеют заданную длину.Например, кубический сантиметр (см ³ ) - это объем куба, стороны которого составляют один сантиметр (1 см) в длину.

В Международной системе единиц (СИ) стандартной единицей объема является кубический метр (м ³ ). Метрическая система также включает литр (L) как единицу объема, где один литр - это объем 10-сантиметрового куба. таким образом

1 литр = (10 см) ³ = 1000 кубических сантиметров = 0,001 кубических метров,

т.

1 кубический метр = 1000 литров.

Небольшие количества жидкости часто измеряются в миллилитрах, где

1 миллилитр = 0,001 литра = 1 кубический сантиметр.

Таким же образом, большие количества могут быть измерены в мегалитрах, где

1 миллион литров = 1000 кубических метров = 1 мегалитра.

Также используются различные другие традиционные единицы объема, включая кубический дюйм, кубический фут, кубический ярд, кубическую милю, чайную ложку, столовую ложку, жидкую унцию, жидкий драм, жабру, пинту , кварта, галлон, миним, баррель, шнур, клевок, бушель, свинья, акр и фут.

Связанные термины [править]

Вместимость определяется Оксфордским словарём английского языка как «мера, применяемая к содержимому сосуда, а также к жидкостям, зерну или тому подобному, которые принимают форму того, что их удерживает». ^[4] (слово емкость имеет другие несвязанные значения, как, например, в управлении мощностью.) Емкость не идентична по значению объему, хотя тесно связана; вместимость контейнера - это всегда объем внутри.Единицами вместимости являются литр СИ и его производные единицы, а также имперские единицы, такие как жабра, пинта, галлон и другие. Единицы объема - это кубы единиц длины. В СИ единицы объема и вместимости тесно связаны: один литр - это точно 1 кубический дециметр, емкость куба со стороной 10 см. В других системах преобразование не является тривиальным; например, емкость топливного бака транспортного средства редко указывается в кубических футах, но в галлонах (имперский галлон заполняет объем 0,1605 кубических футов).

Плотность объекта определяется как отношение массы к объему. ^[5] Инверсией плотности является удельный объем , который определяется как объем, деленный на массу. Определенный объем - это понятие, важное в термодинамике, где объем рабочего тела часто является важным параметром исследуемой системы.

Объемный расход в динамике жидкости - это объем жидкости, который проходит через заданную поверхность в единицу времени (например, кубических метров в секунду [м ³ с ^-1 ]).

Объем в исчислении [править]

В математическом исчислении, раздел математики, объем области D в R ³ задается тройным интегралом от постоянной функции f (x, y, z) = 1 {\ displaystyle f (x) , y, z) = 1} по области и обычно записывается как:

1D1dxdydz. {\ Displaystyle \ iiint \ limit_ {D} 1 \, dx \, dy \, dz.}

В цилиндрических координатах интеграл объема равен

rdDrdrdθdz, {\ displaystyle \ iiint \ пределы _ {D} r \, dr \, d \ theta \, dz,}

В сферических координатах (с использованием соглашения для углов с θ {\ displaystyle \ theta} поскольку азимут и φ {\ displaystyle \ varphi} измерены от полярной оси; см. больше об условных обозначениях), интеграл объема

∭Dρ2sin⁡φdρdθdφ.{2} \ sin \ varphi \, d \ rho \, d \ theta \, d \ varphi.}

Объемные формулы [править]

Соотношения объема для конуса, сферы и цилиндра одинакового радиуса и высоты [править]

Приведенные выше формулы могут быть использованы, чтобы показать, что объемы конуса, сферы и цилиндра одинакового радиуса и высоты находятся в соотношении 1: 2: 3 следующим образом.

Пусть радиус равен r , а высота равна h (что составляет 2 r для сферы), тогда объем конуса равен

13πr2h = 13πr2 (2r) = (23πr3) × 1, {\ displaystyle {\ frac {1} {3}} \ pi r ^ {2} h = {\ frac {1} {3}} \ pi r ^ {2} \ left (2r \ right) = \ left ({\ frac {2} {3}} \ pi r ^ {3} \ right) \ times 1,}

объем сферы составляет

43πr3 = (23πr3) × 2, {\ displaystyle {\ frac {4} {3}} \ pi r ^ {3} = \ left ({\ frac {2} {3}} \ pi r ^ {3 } \ right) \ times 2,}

, а объем цилиндра составляет

πr2h = πr2 (2r) = (23πr3) × 3.{3} \ right) \ times 3.}

Открытие соотношения объемов сферы и цилиндра 2: 3 относится к Архимеду. ^[6]