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《化工原理答案1-5单元》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、解题思路:331.已知:pa=101.3kPa,ρ=1000kg/m,ρi=13600kg/m,R=120mm,H=1.2m。求:PA(绝)(Pa),PA(表)(Pa)解题思路:以1-2-3为等压面,列静力学方程:PA=P1+ρg(H-R)P1=P2=P3P3=Pa+ρiRg∴PA=Pa+ρiRg+ρ(H-R)gPA(表)=PA(绝)-pa332.已知:R=130mm,h=20cm,D=2m,ρ=980kg/m,ρi=13600kg/m。管道中空气缓慢流动。求:贮槽内液体的储存量W。解题思路:(1)管道内空气缓慢鼓泡u=0,可用静力学原理求解。(2)空气的
2、ρ很小,忽略空气柱的影响。Hρg=Rρig12W=πD·(H+h)ρ433.已知:T=20℃(苯),ρ=880kg/m,H=9m,d=500mm,h=600mm。求:(1)人孔盖受力F(N)(2)槽底压强P(Pa)解题思路:(1)由于人孔盖对中心水平线有对称性,且静压强随深度作线性变化,所以可以孔盖中心处的压强对全面积求积得F。112F=P·A=ρg(H-h)·πd4(2)P=ρgH334.已知:HS=500mm,ρ油=780kg/m,ρ水=1000kg/m求:H(m)。解题思路:假定:由于液体流动速度缓慢,可作静力学处理,HSρ油g=Hρgρ油∴H=H⋅
3、Sρ335.已知:ρi=13600kg/m,ρ=1000kg/m,h1=1.2m,h2=0.3m,h3=1.3m,h4=0.25m。求:ΔPAB(Pa)解题思路:PA-PC=(h1-h2)(ρi–ρ)gPC-PB=(h3-h4)(ρi–ρ)g∴PA-PB=(h1-h2+h3-h4)(ρi–ρ)g又ZA=ZB∴ΔPAB=ΔPAB6.已知:D=9m,m=10t求:P,Δh。2解题思路:设大气压为P0,由题设条件知可用静力学求解。π2DP(−P)=mg04mgP=+P0π2D4P=P+∆h⋅ρg07.已知:P(真)=82kPa,Pa=100kPa求:P(绝),H
4、解题思路:P(绝)=Pa-P(真)P(绝)+ρgH=Pa8.已知:ρA=ρB=ρ,指示剂密度为ρi求:(1)R与H之关系(2)PA与PB之关系3解题思路:(1)由静力学可知:PA-PB=R(ρi–ρ)g=H(ρi–ρ)g(2)∵ρi>ρ∴PA-PB=H(ρi–ρ)g>0即PA>PBPA+ZAρg>PB+ZBρgPA>PB+(ZB-ZA)ρg>PB9.已知:如图所示:2d求证:P=P−hg(ρ−ρ)−hgρBa2112D解题思路:作1-1等压面,由静力学方程得P+hρg=P+∆hρg+hρg(1)a1B12π2π2∵∆h⋅D=h⋅d442d∴∆h=h⋅代入(
5、1)式2D2d得P+hρg=P+h⋅ρg+hρga1B212D10.已知:dp=ρ(Xdx+Ydy+Zdz),Ph=0=Pa,T=const,大气为理想气体。求:大气压与海拔高度h之间的关系。解:大气层仅考虑重力,所以X=0,Y=0,Z=-g,dz=dh∴dp=-ρgdhpM又理想气体ρ=RT其中M为气体平均分子量,R为气体通用常数。4311.已知:钢管φ114×4.5mmP=2MPa(绝),T=20℃,空气流量qV0=6300m/h(标准状态),求:u、qm、G解题思路:(1)Pqv=nRTTP10∴q=q××V1V0TP01qV1∴u=12πd4pM(
6、2)ρ=RT∴G=uρ⋅29(3)ρ=0224.q=ρ⋅qm0V03312.已知:qV=60m/h,dA=100mm,dB=200mm,hAB=0.2m,ρi=1630kg/m,3ρ=1000kg/m,求:(1)指示剂哪侧高,R=?(2)扩大管道改为水平放置,压差计的读数有何变化?解题思路:(1)取A、B两个管截面列柏努利方程22PuPuAABB得+=+ρ2ρ2ρ22∴P=P−P=(u−u)ABABBA2ΔPBA=Rg(ρi-ρ)(2)若改为水平放置后,由于uA、uB不变,则ΔPBA也不变,由ΔPBA=Rg(ρi-ρ)R值也不变,即压差计指示的是总势能差。
7、3313.已知:d=200mm,R=25mm,ρi=1000kg/m,ρ=1.2kg/m。53求:qV(m/h)解题思路:列1-2两截面伯努利方程22PuPu1122+gz+=+gz+12ρ2ρ2P1=Pa,z1=z2,u1=0ρ2∴P−P=ua222由U形压差计,Pa-P2=Rg(ρi-ρ)(忽略空气柱)12∴q=u⋅πdV22414.已知:H=0.8m,h=0.6m,D=0.6m,d=10mm,CO=0.62,求:液面下降0.5m所需的时间。解题思路:列1-2截面伯努利方程,小孔中心处为基准面22PuPu1122+gz+=+gz+12ρ2ρ2P1=P2
8、=Pa,z2=0,z1=H-h=0.8-0.6=0.2m,u1=0