Физические свойства жидкостей и газов
1. Физические свойства жидкостей и газов
Задача 1.1 В резервуар-осреднитель подаются две смешивающиеся друг с другом жидкости плотностью соответственно р1 и р2 (с удельным весом у1 и у2) в количестве W1 и W2. В результате смешения образуется смесь объемом W0 и плотностью р0 (с удельным весом у0). Известно, что p1 = 1030 кг/м3 и y2 = 1040 кН/м3. Определить р0 и у0, если W1=1,3м3 и W2=1,8м3.
Скачать решение задачи 1.1 (Решебник 6) (цена 60р)
Задача 1.2 Сантехническая система емкостью W подвергается гидравлическому испытанию на герметичность. Перед началом испытания она при атмосферном давлении полностью заполняется водой (коэффициент объемного сжатия bР = 5,4*10-10 1/Па). Для повышения давления в системе до манометрического рм необходимо подать в систему дополнительный объем воды dW. Известно, что W = 8 м3. Определить, какой объем воды dW должен быть подан в систему, чтобы манометрическое давление в ней достигло значения Pм = 5 МПа.
Скачать решение задачи 1.2 (Решебник 6) (цена 60р)
Задача 1.3 Участок водовода диаметром d и длиной l подвергается гидравлическому испытанию на герметичность. Для этого он заполнен водой (модуль упругости ЕЖ = 2,1*109 Па) при испытательном давлении, равном рм1. Через интервал времени t вследствие утечек воды объемом dW испытательное давление падает до величины рм2. Известно, что d = 200 мм, l = 500 м, рМ1 = 1 МПа. Определить минутную интенсивность утечек воды из трубы, если через t= 12 мин испытательное давление упало до рм2 = 0,5 МПа.
Скачать решение задачи 1.3 (Решебник 6) (цена 60р)
Задача 1.4 Для определения толщины солевых отложений внутри трубы диаметром d и длиной l внутрь трубы подают (или выпускают из трубы) воду объемом dW (модуль упругости Еж = 2*109 Па), в результате чего давление в трубе изменяется (возрастает или уменьшается) на величину dP. Условно считают, что солевые отложения распределены равномерно по внутренней поверхности трубы толщиной б. Деформацией стенок трубы и солевых отложений при изменении давления пренебрегают. Известно, что d = 400 мм, l = 250 м. Определить толщину солевых отложений б, если при выпуске из трубы воды dW = 5,5 л давление в ней упало с P1 = 1 МПа до р2 = 0,6 МПа.
Скачать решение задачи 1.4 (Решебник 6) (цена 60р)
Задача 1.5 Система водяного отопления с естественной циркуляцией состоит из котла 1, нагревательного прибора 2, труб 3 и расширительного сосуда 4, сообщающегося с атмосферой. Внутренний объем системы отопления W, объем расширительного сосуда dW. Во время перерывов в работе топки происходит снижение температуры воды в системе на величину dt, в результате чего объем воды в системе уменьшается (коэффициент температурного расширения bt = 20*10-5 1/град), что и должно компенсироваться объемом воды из расширительного резервуара во избежание попадания воздуха внутрь системы. Известно, что W = 0,6 м3. Определить требуемый объем расширительного сосуда W1, если возможное колебание температуры воды составляет от tmin = 70 °С до tтmх = 95 °С.
Скачать решение задачи 1.5 (Решебник 6) (цена 60р)
Задача 1.6 При выполнении сварочных работ кислород (R = 260 Дж/кг-К) забирается из баллона емкостью W, в котором давление р зависит от температуры t и массы газа М. Известно, что перед началом работ при температуре t = 10 °С абсолютное давление газа в баллоне емкостью W = 20 л составляло P1 = 7000 кПа, а по окончании работ соответственно t2 = 14 °С и р2 = 300 кПа. Определить массу М и вес G израсходованного за время работ кислорода.
Скачать решение задачи 1.6 (Решебник 6) (цена 60р)
2. Гидростатическое давление
Задача 2.1 Абсолютное давление рабс в напорном трубопроводе измеряется с помощью манометра (манометрическое давление рм) и барометра (атмосферное давление ратм)- Известно, что рм = 162 кПа и ратм = 735 мм рт. ст. Определить абсолютное давление в метрах водяного столба, приняв ррт = 13600 кг/м3 и рв = 1000 кг/м3.
Скачать решение задачи 2.1 (Решебник 6) (цена 60р)
Задача 2.2 Абсолютное давление рабс во всасывающем трубопроводе измеряется вакуумметром (измеряет разряжение рвак) и барометром (фиксирует величину атмосферного давления ратм). Известно, что рвак = 2,3 м вод. ст. Определить абсолютное давление (МПа), если атмосферное давление ратм = 745 мм рт. ст.
Скачать решение задачи 2.2 (Решебник 6) (цена 60р)
Задача 2.3 Пневматический уровнемер представляет собой трубку, нижний конец которой погружен в жидкость плотностью р на глубину Н (приподнят на высоту а над дном). В нее подается воздух, давление которого рм обеспечивает выход его из трубки пузырьками; величина давления фиксируется манометром. Известно, что а = 0,1 м, р = 1030 кг/м3. Определить глубину жидкости в канале Н, если рм = 37 кПа.
Скачать решение задачи 2.3 (Решебник 6) (цена 60р)
Задача 2.4 Верх центробежного насоса 1 расположен выше уровня жидкости плотностью р на высоту hв. Для его заливки перед пуском установлен вакуум-насос 2, способный создавать разряжение величиной рвак. Известно, что р = 1010 кг/м3. Определить максимально возможную высоту bв, если вакуум-насос способен создавать разряжение рвак = 250 мм рт. ст. (ррт= 13 600 кг/м3).
Скачать решение задачи 2.4 (Решебник 6) (цена 60р)
Задача 2.5 Всасывающая труба 1 насоса заканчивается отверстием диаметром ё, перекрываемым клапаном 2 диаметром D и массой М; она погружена в жидкость плотностью р на глубину b. В момент пуска насос должен создать во всасывающей трубе (в сечении в-в) разряжение рвак, достаточное для подъема клапана. Известно, что d = 100 мм, D= 150 мм, М = 0,2 кг, ратм = 1050 гПа, h = 1 м, р = 1000 кг/м3. Определить требуемое разряжение рвак в сечении в-в, расположенном на высоте hв = 2 м.
Скачать решение задачи 2.5 (Решебник 6) (цена 60р)
Задача 2.6 В закрытом подземном резервуаре находится жидкость плотностью рж, уровень которой может изменяться от Zmin до Zmax. Для измерения уровня жидкости использована U-образная трубка с гидравлическим ртутным (ррт = 13600 кг/м ) затвором. Свободный участок трубки заполнен на высоту h0 жидкостью плотностью р, по мениску которой на шкале «ш» отсчитывается контролируемый уровень. Изменение (повышение или понижение) уровня жидкости в резервуаре на величину ЛН приводит к соответствующему изменению положения мениска на шкале (повышению или понижению) на величину dhШ. Известно, что рж = 1000 кг/м3. Определить dhш, если dH = 1 м.
Скачать решение задачи 2.6 (Решебник 6) (цена 60р)
Задача 2.7 Для предохранения открытого резервуара от переполнения жидкостью плотностью р более чем на глубину Н устроен грузовой клапан, перекрывающий отверстие выпускной трубы диаметром d, длиной l. Масса груза М, длины плеч а и b (плечи рычагов и тяги уравновешены). Известно, что р= 1000 кг/м3, d = 200 мм, l = 400 мм, а = 30 см, b = 110 см. Определить массу груза М при Н = 2 м.
Скачать решение задачи 2.7 (Решебник 6) (цена 60р)
Задача 2.8 Плотность газа рг измеряется путем пропуска его по вертикальной трубе снизу вверх с ничтожно малой скоростью и замера показаний мановакуумметра МV, расположенного ниже верхнего обреза трубы (сечение а-а), на величину Н. Плотность окружающего воздуха рв = 1,2 кг/м3. Известно, что Н = 11 м. Определить плотность газа рг, если рм = 16 Па.
Скачать решение задачи 2.8 (Решебник 6) (цена 60р)
Задача 2.9 Дымовая труба высотой Н служит для создания тяги dh в топке котла (перед дверцей топки D) благодаря разнице плотностей наружного воздуха рв и горячих дымовых газов рг (причем pв>pг). Известно, что Н = 20 м, рв = 1,23 кг/м3. Определить тягу dh (в мм вод. ст.), если плотность дымовых газов рг = 0,6 кг/м3.
Скачать решение задачи 2.9 (Решебник 6) (цена 60р)
Задача 2.10 Газовый стояк распределяет газ плотностью рг по этажам здания. Манометрическое давление газа в стояке на уровне ввода в здание определяется манометром М. Плотность окружающего воздуха рв, высота этажа равна hэ. В связи с тем, что рг = рв, манометрическое давление газа на разных этажах различно. Известно, что рг = 0,72 кг/м3, рв = 1,2 кг/м3, hэ = 3,5 м. Определить манометрическое давление на пятом этаже рм5, если показание манометра hм = 200 мм вод. ст.
Скачать решение задачи 2.10 (Решебник 6) (цена 60р)
3. Приборы для измерения давления в жидкости и газе
Задача 3.1 К закрытому резервуару, в котором находится жидкость плотностью р, на глубине h подсоединен пьезометр, уровень жидкости в котором превышает уровень жидкости в резервуаре на величину dh. Известно, что р = 900 кг/м3 и h = 1,5 м. Определить манометрическое давление рм в точке подсоединения пьезометра, если превышение dh = 1,3 м.
Скачать решение задачи 3.1 (Решебник 6) (цена 60р)
Задача 3.2 К резервуару с жидкостью плотностью р подсоединен У-образный мановакуумметр, «ноль» шкалы которого расположен ниже точки подсоединения на расстояние а. Мановакуумметр заполнен жидкостью плотностью рм. Известно, что р=1000 кг/м3, а =1,5 м, Рм = 13600кг/м3. Определить манометрическое давление рм точке подсоединения мановакуумметра, если h=130мм.
Скачать решение задачи 3.2 (Решебник 6) (цена 60р)
Задача 3.3 К резервуару, заполненному жидкостью плотностью р, подсоединен многожидкостный (батарейный) манометр, плотности жидкостей в котором соответственно равны рм1, рм2 и рм3. Отметка точки подсоединения манометра к резервуару z1, а отсчеты по шкале уровней жидкости в манометре z2, z3, z4 и z5 соответственно. Известно, что р = 1000 кг/м3, рм1 = рм3 = 13600 кг/м3, рм2 = 800 кг/м3, z1= 1,5 м, z2 = 0,8 м, z3 = 1,6 м, z4 = 0,9 м, z5 = 1,8 м. Определить манометрическое давление рм в точке подсоединения манометра к резервуару.
Скачать решение задачи 3.3 (Решебник 6) (цена 60р)
Задача 3.4 По трубе переменного сечения движется жидкость плотностью р. Для измерения разряжения рвак в узкой части трубы применен вакуумметр, заполненный жидкостью плотностью рв. Уровень последней расположен ниже оси трубы на величину Н. Уровень жидкости в трубке вакуумметра поднялся на высоту hвак. Известно, что р = 1000 кг/м3, рв = 1500 кг/м3, Н = 2 м. Определить величину рвак, если показание вакууметра hвак = 250 мм.
Скачать решение задачи 3.4 (Решебник 6) (цена 60р)
Задача 3.5 Для измерения малых давлений рм в газах применяются чашечные микроманометры, заполненные жидкостью плотностью р, с наклонной на угол а стеклянной трубкой и шкалой. Известно, что р = 800 кг/м3, а = 30°. Определить точность измерения давления dрм, если точность отсчета по шкале dl = 1 мм.
Скачать решение задачи 3.5 (Решебник 6) (цена 60р)
Задача 3.6 Чашечный мановакуумметр, имеющий диаметр чашечки D и диаметр трубки d, заполнен жидкостью плотностью р. Шкала прибора имеет постоянный «ноль», что вносит погрешность dрп в результате измерения. Известно, что р = 13600 кг/м3, D = 100 мм, d = 5 мм. Определить абсолютную и относительную величины погрешности при измерении давления, если h = 200 мм.
Скачать решение задачи 3.6 (Решебник 6) (цена 60р)
Задача 3.7 Дифференциальный манометр, заполненный жидкостью плотностью рм, измеряет разность давления (перепад давления) ΔP = P1 - Р2 в двух точках резервуаров с жидкостью плотностью р, разность отметок которых равна dh. Известно, что рм = 13600 кг/м3, р = 1000 кг/м3. Определить перепад давления, если отсчет по шкале дифманометра h = 250 мм, а Δh = 1 м.
Скачать решение задачи 3.7 (Решебник 6) (цена 60р)
Задача 3.8 Для измерения перепада давления в газах применяется двухжидкостный микродифманометр, состоящий из двух чашек диаметром D, соединенных трубкой диаметром d. Заполнен прибор двумя несмешивающимися жидкостями с близкими, но не равными плотностями рм1 и рм2 (рМ1 >> pм2). Перед измерением перепада давления Δр = р1 - р2 шкалу микродифманометра Устанавливают на «ноль». Известно, что рМ1 = 850 кг/м3, рм2 = 820 кг/м3, d = 5 мм, D = 50 мм. Определить перепад давления dр, если показание прибора h = 200 мм.
Скачать решение задачи 3.8 (Решебник 6) (цена 60р)
Задача 3.9 Для измерения перепада давления Δр = р1 - р2 в разных сечениях трубы, заполненной жидкостью плотностью р, применен дифпьезометр, показание которого равно h. Известно, что р=1000 кг/м3, р1=0,12 МПа. Определить давление р2, если показание прибора h = 2,5 м.
Скачать решение задачи 3.9 (Решебник 6) (цена 60р)
Задача 3.10 Перепад давления Δр в двух сечениях трубы, по которой движется жидкость плотностью р, измеряется двухжидкостным микродифпьезометром, заполненным жидкостью, не смешивающейся с жидкостью в трубе и имеющей плотность рп < р. Показанием прибора является разница уровней жидкости h. Известно, что р = 1000 кг/м3 и рп = 850 кг/м3. Определить перепад давления Δр, если показание прибора h = 300 мм.
Скачать решение задачи 3.10 (Решебник 6) (цена 60р)