托里切利定律

簡介

托里切利定律是伯努利原理的一個特例。伯努利定律或柏努利定律（英語：Bernoulli's Law），是流體力學中的一個定律，由瑞士流體物理學家丹尼爾·伯努利於1738年出版他的理論《Hydrodynamica》，描述流體沿著一條穩定、非黏性、不可壓縮的流線移動行為。

在流體動力學，伯努利原理指出，無黏性的流體的速度增加時，流體的壓力能或勢能（勢能）總和將減少。

伯努利原理可以套用到不同類型的流體流動，從而是可廣泛套用的伯努利方程表示式。事實上，有不同類型的流的伯努利方程的不同形式的。伯努利原理的簡單形式是有效的不可壓縮流動（如最液體流動），也為移動可壓縮流體（如氣體）在低馬赫數（通常小於0.3）。更先進的形式可被套用到在某些情況下，在更高的馬赫數（見伯努利方程的推導）可壓縮流。

伯努利定律可以從能量守恆定律來推演。說明如下：在一個穩定的水流，沿著直線流向的所有點上，各種形式的流體機械能總和必定相同。也就是說，動能，勢能，與內能的總和保持不變。換言之，任何的流體速度增加，即代表動態壓力和單位體積動能的增加，而在同時會導致其靜態壓力，單位體積流體的勢能、內能等三者總和的減少。如果液體流出水庫，在各方向的流線上，各種形式的能量的總和是相同的；因為每單位體積能量的總和（即壓力和單位體積流體的重力勢能{\displaystyle \rho gh}的總和）在水庫內的任何位置都相同。

伯努利原理，也可以直接由牛頓第二定律推演。說明如下：如果從高壓區域往低壓區域，有一小體積流體沿水平方向流動，小體積區域後方的壓力自然比前方區域的壓力更大。所以，此區域的力量總和必然是沿著流線方向向前。在此假設，前後方區域面積相等，如此便提供了一個正方向合力施於原先設定的流體小體積區域，其加速度與力量同方向。此假想環境中，流體粒子僅受到壓力和自己質量的重力之影響。先假設如果流體沿著流線方向作水平流動，並與流體流線的截面積垂直，因為流體從高壓區域朝低壓區域移動，流體速度因此增加；如果該小體積區域的流速降低，其唯一的可能性必定是因為它從低壓區朝高壓區移動。因此，任一水平流動流體之內，壓力最低處有最高流速，壓力最高處有最低流速。