化原第一章习题答案

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1、1.某设备上真空表读数为13.3×103Pa,试计算设备内的绝对压力和表压。大气压力为98.7×103Pa。第一章习题解：p真=13.3×103Pap绝=p大-p真=98.7×103-13.3×103=85.4×103Pap表=-p真=-13.3×103Pa2.在附图所示的储油罐中盛有密度为960kg/m3的油品，油面高于罐底9.6m，油面上方为常压。在罐侧壁的下部，有一直径为760mm的圆孔，其中心距罐底800mm，孔盖用14mm的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的许用应力为39.23×106Pa，试求至少需要几个螺钉？解：p

2、a=hgρ=8.8×9.8×960=82790P=paπD2/4n=P/([σ]πd2/4)=82790×0.82/(39.23×106×0.0142)=6.89n=8(圆整)9.6m0.8ma3.某水泵进口管处真空表读数为650mmHg,出口管处压力表读数为2.45×105Pa，试问水泵前后的压力差为多少Pa?多少米水柱？第一章习题解：p真=650mmHg=(650/760)×1.01325×105Pa=0.87×105Pap压=2.45×105PaΔp=p压+p真=(2.45+0.87)×105=3.32×105Pa

3、h水=(3.32/1.013)×10.33=33.8mH2O4.欲知地下油品贮槽的存油量，采用附图所示装置在地面上进行测量。测量时通入氮气，用调节阀控制氮气流量，使之缓慢地在观察瓶中通过。若已测得R=130mmHg，通气管管口距槽底距离h1=20cm，试问长2m、宽3m的矩形贮油槽内存油量为多少吨？(油的密度为800kg/m3)解：pA=Rgρ汞=0.13×9.8×13600=17326PaH=pA/gρ=17326/(9.8×800)=2.21m存油量：G=(2.21+0.2)×2×3×800=11.6t5.某水管的两

4、端设置一水银U形管压差计以测量管内的压差，水银柱的读数最大值为2cm，因读数值大小影响测量的精确度，拟使最大读数放大20倍，试问应选择密度为多少的液体作为指示液？解：R汞=2cm；R=2×20=40cmΔp=(ρ汞-ρ水)gR=(13600-1000)×9.8×0.02=2470PaΔp=(ρ-1000)×9.8×0.4=2470Paρ=(2470/(9.8×0.4))+1000=1630kg/m37.列管换热器的管束由121根Φ25mm×2.5mm的钢管组成，空气以9m/s的速度在管内流过，空气的温度为50℃，压力为1

5、.96×105Pa(表压)，大气压为9.87×104Pa。试求：(1)空气的质量流量；(2)操作条件下空气的体积流量；(3)标准条件下空气的体积流量。解：ρ=pM/RT=(2.947×105×29×10-3)/(8.314×323)=3.182qm=qvρ=9×3.14×0.022×121×3.182/4=1.088kg/sqv=qm/ρ=1.088/3.182=0.342m3/sqvN=qvpT0/p0T=0.342×294.7×273/(101.3×323)=0.841m3/s8.硫酸流经为Φ57mm×3.5mm和Φ

6、76mm×4mm的变径管路。硫酸的密度为1830kg/m3，体积流量为150L/min，试分别计算硫酸在两种管路中的：(1)质量流量；(2)平均流速；(3)质量流速。解:(1)qm=qvρ=(150×10-3/60)×1830=4.58kg/s(2)u1=qv/S1=(150×10-3/60)/(0.052×3.14/4)=1.27m/su2=qv/S2=(150×10-3/60)/(0.0682×3.14/4)=0.688m/s(3)Gm1=u1ρ=1.27×1830=2324kg/(m2.s)Gm2=u2ρ=0.68

7、8×1830=1259kg/(m2.s)9.某鼓风机吸入管直径为200，在喇叭形进口处测得U形压差计读数R=15mm(水为指示液)，不考虑阻力，空气的密度为1.2kg/m3，试求管道内空气的体积流量。解：p1=0，z1=z2，u1=0pa-p2=ρ.u22/2；pa-p2=R.gρ水u2=(2R.gρ水/ρ)1/2=(2×0.015×9.8×1000/1.2)0.5=15.7m/sqv=u2×πd2/4=15.7×3.14×0.22×3600/4=1775m3/h=0.493m3/s10.水以60m3/s的流量在倾斜管中

8、流过，管的内径由200mm缩小到100mm，A，B两点垂直距离为0.5m，在此两点间连接一U形管压差计，指示液为四氯化碳，密度为1630，试求(1)U形管两侧指示液液面哪侧高，相差多少？(2)若水平放置，压差计读数有何变化？解：(1)(2)水平放置，压差计读数不变。解：(1)(2)7m1.5m1212.用高位水箱向常