Часть 1-1 Гидростатика
Задача (Куколевский И.И.) 1-1. Каково показание х ртутного барометра, помещенного в водолазном колоколе, если поверхность воды (р= 1025 кг/м3) в колоколе на 12 м ниже уровня моря, а показание барометра на поверхности моря 750 мм. рт. ст.? Как установиться ртуть в манометре с «постоянным» нулем, если манометр присоединить к крану А колокола? Как она установится, если манометр присоединить к крану В? Считать, что при измерениях воздух в соединительной трубке, ведущей к чашке прибора, отсутствует.
Ответ, х = 1655 м; hA=hB= - 52,8 мм.
Скачать решение задачи 1-1 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 1-2. К резервуару, наполненному бензином (δ = 0,7) до высоты 2, присоединены три различных прибора для измерения давления. К крышке резервуара присоединен пружинный манометр, к боковым стенкам пьезометр и трехколенный манометр, наполненный ртутью (δ = 13,6), водой (δ = 1) и воздухом (δ = 0). Определить показания М манометра и Н пьезометра, если уровни жидкостей в трехколенном манометре расположились так, как показано на эскизе /отметки уровней даны в метрах).
Ответ. М = 3,2 атм; Н = 48 м.
Скачать решение задачи 1-2 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 1-3. Найти давление р воздуха в резервуаре В, если давление на поверхности воды в резервуаре А равно М = 25 кПа, разности уровней ртути (δ=13,6) в двухколенном дифференциальном манометре h1 = 200 мм и h2 = 250 мм, а мениск ртути в левой ветви манометра ниже уровня воды на h = 0,7 м. Пространство между уровнями ртути в манометре заполнено спиртом (δ = 0,8).
Ответ. P = 26,6 кПа.
Скачать решение задачи 1-3 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 1-4. Двухжидкостный микроманометр состоит из U-образной трубки диаметрам d = 5 мм, соединяющей чашки диаметрами D = 50 мм. Прибор наполнен несмешивающимися жидкостями с близкими удельными весами -водным раствором этилового спирта (ρ1 = 870 кг/м3) и керосином (ρ2 = 830 кГ/м3).
1) Установить связь между измеряемой микроманометром разностью давлений газа P = P1-P2 и смещением h. мениска раздела жидкостей от его начального положения, отвечающего Р = 0. Определить Р при h = 280 мм. 2) Указать, во сколько раз уменьшатся показания прибора при данном P, если в приборе будут отсутствовать чашки.
Скачать решение задачи 1-4 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 1-5. Использование шкалы с постоянным нулем при измерении давлений чашечным ртутным манометром или вакуумметром вносит погрешность в результат измерения. Для нахождения истинной величины давления в показание h прибора необходимо вносить поправку на смешение Δh уровня ртути в чашке. Пренебрегая влиянием капиллярности, определить: 1) Какова погрешность, вызываемая смещением уровня ртути в чашке при диаметрах чашки D = 60 мм и трубки d = 6 мм?
2) Каким образом проградуировать шкалу прибора, чтобы отсчет по шкале соответствовал истинному давлению?
Ответ. 1) 0,99%. 2) Перепаду в 100 мм рт. ст. должна соответствовать длина шкалы в 99 мм.
Скачать решение задачи 1-5 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 1-6. Применение для измерения малых избыточных давлений в газах спиртового чашечного микроманометра с наклонной шкалой значительно увеличивает точность измерений. 1. Принимая точность отсчета невооруженным глазом по шкале 0,5 мм, определить, под каким углом к горизонту нужно расположить трубку прибора, чтобы при измерении давления в пределах 1 - 2 кПа. погрешность измерения не превышала ±0,2%. Относительный вес спирта δс = 0,8. 2. Какова максимальная погрешность при измерении того же давления ртутным (δ=13,6) чашечным манометром с вертикальной шкалой? Диаметры чашек считать настолько большими, чтобы можно было пренебречь поправкой на смещение уровня в них.
Ответ 1) а = 30°. 2)± 6,8%.
Скачать решение задачи 1-6 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 1-7.На какой высоте H установится вода в трубке, первоначально заполненной водой, а потом опрокинутой и погруженной открытым концом под уровень воды, если атмосферное давление 98 кПа. и температура воды 4°С?
Как изменится высота Н, если температура повысится до 20 °С, до 80 °С? Величины давления насыщенных паров воды и ее удельного веса заданы в таблице:
Скачать решение задачи 1-7 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 1-8. Давление на поверхности воды в резервуаре измеряется ртутным U-образным манометром. Как изменится показание (h, мм) манометра, если манометр переместить вниз на а мм?
Ответ. Δh=a/13,1 мм
Скачать решение задачи 1-8 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 1-9. Выделившийся вследствие химической реакции газ из реторты А направляется последовательно в сосуды В к С, наполненные промывными растворами (δВ=1,03 и δС=1,05), и в сборник В, наполненный водой. Определить давление в реторте А, сосудах В и С и в сборнике D при указанных на чертеже размерах (в мм). Сопротивлением проходу газа по трубкам пренебречь.
Ответ. Pо = 3280 Па (вак.); Pс = 1960 Па (вак ) Рр = 930 Па . (вак.); Pа = 78,5 Па. (изб.);
Скачать решение задачи 1-9 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 1-10 В цилиндрическом отстойнике поверхность раздела между маслом и осевшей водой определяется по стеклу А, а верхний .уровень масла - по стеклу В. Определить:
1) Каков удельный вес масла, если а=0,2 м, b=1,4 м, а уровень воды в дополнительной трубке С установился на высоте с = 1,2 м?
2) Каковы будут высоты уровней а, b, с в трубках, если при тех же объемах воды и масла в отстойнике над маслом будет избыточное давление P = 10 кПа? Объемом жидкости в трубках пренебречь.
Ответ. 1) ρм = 833 кг/м3. 2) a = 0,2 м; b = 2,6 м; с = 2,2 м.
Скачать решение задачи 1-10 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 1-11. Указатель уровня топливного бака выполнен в виде U-образной трубки с перекрещивающимися ветвями, заполненными топливом удельного веса у, и несмешивающейся с топливом жидкостью удельного веса ρ2 (ρ2>ρ1). Необходимо 1) Установить зависимость между понижением h1 уровня в баке и понижением h2 уровня в открытой ветви трубки от их начальных положений, соответствующих начальному заполнению бака. 2) При каком соотношении длин l/L наклон системы в вертикальной плоскости не будет влиять на положение уровня в трубке и, следовательно, не будет искажать показаний прибора?
Скачать решение задачи 1-11 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 1-12. Покоящийся на неподвижном поршне и открытый сверху и снизу сосуд весом m = 16 кг состоит из двух цилиндрических частей, внутренние диаметры которых равны D=0,5 м и d= 0,3 м. Определить, какой минимальный объем W воды должен быть налит в верхнюю часть сосуда, чтобы сосуд всплыл над поршнем. Трением сосуда о поршень пренебречь.
Ответ. W=9 л.
Скачать решение задачи 1-12 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 1-13. Определить работу, затрачиваемую на перемещение поршня площадью f на расстояние l в трубопроводе, соединяющем два резервуара площадями F1 и F2, заполненные при начальном положении поршня до одной и той же высоты жидкостью удельного веса у. Трением поршня о стенки трубопровода пренебречь.
Скачать решение задачи 1-13 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 1-14. Определить, на какой угол повернется кольцевой манометр, имеющий диаметр трубки d = 20 мм. и средний диаметр кольца D = 200 мм, если величины давления воздуха, подводимого к ветвям, равны P1 = 90 кПа и P2 = 80 кПа, масса груза m = 0,535 кг (вес груза G = 5,25 Н) и его плечо относительно оси вращения а = 120 мм.
Указание. Рассмотреть условие равновесия моментов сил давления на внутреннюю поверхность кольцевой трубки и веса груза относительно оси вращения.
Ответ. а= 30°.
Скачать решение задачи 1-14 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 1-15 Тонкостенный газгольдер, имеющий диаметр D=12,5 м и массу mГ = 45*103 кг, наполнен светильным газом. Пренебрегая трением, определить вес грузов m (Q=m*g), необходимый для поддержания в газгольдере давления Pн = 2 кПа, и образующуюся при этом разность h уровней воды в резервуаре и газгольдере. каково предельное значение для данного газгольдера
Ответ. m = 20,5 т; h = 0,2 м, Рн=3,67 кПа
Скачать решение задачи 1-15 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 1-16. Цилиндрический сосуд диаметром D = 0,2 м и высотой а = 0,4 м, заполненный водой, опирается на плунжер диаметром d = 0,1 м.
Определить показание манометра М и усилия в болтовых группах А и В, если вес верхней крышки сосуда равен m1 = 300 кг, вес цилиндрической части сосуда m2 = 150 кг, вес нижней крышки сосуда m3 = 120 кг. Каким может быть взят минимальный диаметр плунжера, если наибольшее допускаемое давление M=3 МПа?
Указание. Одним из возможных способов расчета давления М является рассмотрение условия равновесия сосуда под действием его собственного веса и приложенных к его внутренней поверхности сил избыточного давления –жидкости, величины которых зависят от давления М.
Ответ. М = 0,724 МПа; РA = 19,8 кН; РB = 18,3 кН; dmin = 0,049 м.
Скачать решение задачи 1-16 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 1-17. Гидравлический мультипликатор (устройство для повышения давления) получает от насоса воду под давлением P1 = 0,5 МПа. Заполненный водой подвижный цилиндр А с внешним диаметром D = 200 мм скользит по неподвижной скалке С, имеющей диаметр d = 50 мм, создавая на выходе из повысителя давление P2. Определить давление P2, принимая силу трения в сальниках равной 10% от силы, развиваемой на цилиндре давлением P1, и пренебрегая давлением в линии обратного хода. Масса подвижных частей мультипликатора m = 204кг.
Ответ. P2=6,18 МПа,
Скачать решение задачи 1-17 (Куколевский И.И.) (цена 100р)