Почему при истечении жидкости через насадок возрастает расход кинетической энергии

Answer 1

Проще всего рассудить так. Имем конкретную массу жидкости.
Она должна пройти через какое-то сечение. Если сечение большое, жидкость проходит с минимальными усилиями с определенной скоростью потока (расходом в секунду) . Если нужно, чтобы она двигалась например вверх, минимальные усилия необходимы, иначе не потечет вобще.
Минимальная работа одна и та же, медленно или очень медленно вытекает жидкость вверх и льется через край.
Не если ускорить процесс дополнительными давлением при наличии сопротивления (узкой насадки) за то же время при том же расходе в секунду, то скорость зауженного потока должна резко увеличиться.
Вся истекающая масса после насадки получит скорость и кинетическую энергию 0, 5mv^2 образуемую за счет работы дополнительно приложенных сил.

Итак, при любом УВЕЛИЧЕНИИ скорости истекающей жидкости нужно выполнить ДОПОЛНИТЕЛЬНУЮ работу, поэтому кинетическая энергия увеличится, и с насадкой и без неё, но с насадкой можно массу разогнать до большей скорости.

Процесс истечения может закончится быстро, или, при узкой насадке, будет длиться долго, но в любом случае есть дополнительные усилия, дополнительная работа, а значит увеличение скорости истечения и увеличение кинетической энергии. Очень простая причинная связь