Задача №2 (гидростатика). Рассчитать абсолютное давление в закрытой емкости, выбрав исходные данные из таблицы 2 в соответствии со своим вариантом
Таблица 1. Исходные данные и ответы для подтверждения правильности решения различных вариантов задачи №2.
| № варианта | Исходные данные | Ответ | ||
| Атмосферное давление (ратм) | Прибор для измерения давления в емкости | Показания прибора (р1) | ||
| 1 | 742 мм рт.ст. | вакуумметр | 0,35 кгс/см2 | 6,46∙104 Па |
| 2 | 10,2 м вод.ст. | манометр | 1,25 кгс/см2 | 2,23∙105 Па |
| 3 | 1,03 кгс/см2 | манометр | 0,6 МПа | 7,01∙105 Па |
| 4 | 1,01 бар | вакуумметр | 0,7 кгс/см2 | 3,24∙104 Па |
| 5 | 99,4 кПа | манометр | 0,15 кгс/см2 | 1,14∙105 Па |
| 6 | 748 мм рт.ст. | вакуумметр | 0,02 МПа | 7,98∙104 Па |
| 7 | 10,1 м вод.ст. | манометр | 0,08 МПа | 1,79∙105 Па |
| 8 | 1,02 кгс/см2 | манометр | 3,0 бар | 4,00∙105 Па |
| 9 | 1,0 бар | вакуумметр | 0,055 МПа | 4,50∙104 Па |
| 10 | 98,8 кПа | манометр | 0,1 бар | 1,09∙105 Па |
| 11 | 752 мм рт.ст. | манометр | 4,4 бар | 5,40∙105 Па |
| 12 | 10,0 м вод.ст. | вакуумметр | 0,3 бар | 6,81∙104 Па |
| 13 | 1,0 кгс/см2 | манометр | 94 см рт.ст | 2,23∙105 Па |
| 14 | 0,98 бар | манометр | 9,2 см рт.ст | 1,1∙105 Па |
| 15 | 99,1 кПа | вакуумметр | 46 см рт.ст | 3,77∙104 Па |
| 16 | 739 мм рт.ст. | манометр | 86 см вод.ст. | 1,07∙105 Па |
| 17 | 10,3 м вод.ст. | вакуумметр | 22,5 см рт.ст | 7,10∙104 Па |
| 18 | 1,01 кгс/см2 | манометр | 117 см вод.ст. | 1,11∙105 Па |
| 19 | 0,99 бар | манометр | 41 см вод.ст. | 1,03∙105 Па |
| 20 | 100 кПа | вакуумметр | 69 см вод.ст. | 9,32∙104 Па |
| 21 | 736 мм рт.ст. | вакуумметр | 0,5 кгс/см2 | 4,91∙104 Па |
| 22 | 10,2 м вод.ст. | манометр | 2,1 бар | 3,10∙105 Па |
| 23 | 1,025 кгс/см2 | вакуумметр | 500 см рт.ст | 3,38∙104 Па |
| 24 | 0,995 бар | манометр | 7,5 кгс/см2 | 8,35∙105 Па |
| 25 | 101 кПа | вакуумметр | 15 см вод.ст. | 9,95∙104 Па |
| 26 | 745 мм рт.ст. | вакуумметр | 205 см вод.ст. | 7,93∙104 Па |
| 27 | 10,1 м вод.ст. | вакуумметр | 0,035 МПа | 6,41∙104 Па |
| 28 | 1,015 кгс/см2 | вакуумметр | 0,42 бар | 5,95∙104 Па |
| 29 | 0,985 бар | вакуумметр | 17 см рт.ст | 7,58∙104 Па |
| 30 | 101,3 кПа | вакуумметр | 0,8 кгс/см2 | 2,28∙104 Па |
| Х | см рт.ст. | Па | ||
|
|
|
Задача №3. В соответствии со своим вариантом решить одну из приведенных ниже задач по применению основного уравнения гидростатики.
1. Найти значение абсолютного давления воздуха над поверхностью воды внутри перевернутого сосуда (см. рис. 2.12.), если уровень воды внутри сосуда на 65 см выше, чем снаружи. Величину атмосферного давления принять равной 99,9 кПа.
Ответ: 93,52 кПа.
2. В сооружении, заполненном водой (см. рис. 2.11.) установлена перегородка, разделяющая чистую воду и воду, по которой плавает слой нефти толщиной h1 = 6 см. Плотность нефти принять равной 850 кг/м3. Рассчитать разницу h2 между уровнями между поверхностями жидкостей, разделенных перегородкой.
Ответ: 9 мм.
|
|
|
3. Пользуясь рисунком 2.9., найти уровень воды h2 в пьезометре относительно дна сосуда, если известно, что глубина воды в сосуде h1 = 9 см, а показания пружинного манометра, измеряющего давление воздуха в сосуде рм = 2,4 кПа.
Ответ: 33,5 см.
4. Определить величину абсолютного давления газа в газгольдере (см. рис. 2.7.), если разница между уровнями воды внутри и снаружи купола газгольдера h = 1,25 м, а величина атмосферного давления ратм = 99,8 кПа.
Ответ: 112,06 кПа.
5. Избыточное давление в точке А (см. рис. 2.6.) равно 9 кПа. Найти разницу hрт уровней ртути в U-образном мановакуумметре, если глубина воды над точкой А составляет 0,5 м.
Ответ: 30,7 мм.
6. Рассчитать величину гидростатического давления на уровне дна изображенного на рис. 2.5. сосуда. Глубина воды в сосуде h1 = 1,1 м, глубина содержащегося в сосуде над уровнем воды керосина с плотностью 820 кг/м3 h2 = 0,4 м.
Ответ: 14,0 кПа.
7. Рассчитать величину избыточного давления воздуха в сосуде, изображенном на рисунке 2.4. Уровень жидкости в левой трубке U-образного мановакуумметра h1 = 0,25 м, в правой – h2 = 0,7 м. Плотность жидкости в U-образном мановакуумметре равна 990 кг/м3.
Ответ: 4,37 кПа.
8. В U-образную трубку (см. рис. 2.3.) залиты две жидкости. Определить удельный вес более легкой жидкости, высота столба которой h2 = 530 мм, если известно, что более тяжелой жидкостью является вода, h1 = 390 мм.
|
|
|
Ответ: 7,22 кН/м3.
9. Определить высоту h2 столба жидкости с плотностью ρ2 = 700 кг/м3, находящейся в левой части U-образной трубки (см. рис. 2.2.), если известно, что разница уровней воды в этой трубке h1 = 4 см, а избыточное давление в сосуде pизб = 550 Па.
Ответ: 23 см.
10. Определить величину вакуумметрического давления в точке А, которая находится в заполненном водой сосуде, на h1 = 60 cм ниже уровня раздела между водой и ртутью (см. рис. 2.1.). Разница уровней ртути h2 = 12 см.
Ответ: 10,1 кПа.
11. На рисунке 2.13. изображены два сообщающихся сосуда. Вычислить значение избыточного давления р2 над поверхностью воды в одном сосуде, если известно, что избыточное давление над поверхностью воды в другом р1 = 0,2 кгс/см2, а уровни воды в сосудах h1 = 0,5 м, h2 = 0,8 м.
Ответ: 16,7 кПа.
12. Найти объем содержащейся в сосуде воды (см. рис. 2.14.). Сосуд в плане имеет форму квадрата с размерами а×а = 0,4×0,4 м. Показания манометра, расположенного на уровне дна сосуда составляют 7850 Па.
Ответ: 0,128 м3.
13. Пузырь воздуха, находящийся под водой на глубине 4 м имеет объем 0,2 л. Чему будет равен его объем тогда, когда он всплывет до глубины 0,5 м от поверхности воды. Абсолютное давление над поверхностью воды принять равным 10 м вод.ст.
|
|
|
Ответ: 0,267 л.
14. Рассчитать величину избыточного давления газа в сосуде (см. рис. 2.10.), если разницы уровней ртути в двух последовательно подключенных к нему U-образных мановакуумметрах составляют h1 = 32 см и h2 = 34 см.
Ответ: 88,05 кПа.
15. Вычислить плотность жидкости, если избыточное давление на глубине 3,2 м под ее свободной поверхностью составляет 33,3 кПа.
Ответ: 1060 кг/м3.
16. Вычислить максимальную глубину погружения подводной лодки, если ее корпус рассчитан на давление 10 кгс/см2. Плотность морской воды принять постоянной по глубине, равной 1030 кг/м3.
Ответ: 97,09 м.
17. Пузырек воздуха, находящийся под водой на глубине 3,2 м имеет объем 0,05 см3. Чему будет равен его объем тогда, когда он всплывет до глубины 1,0 м от поверхности воды. Абсолютное давление над поверхностью воды принять равным 10,1 м вод.ст.
Ответ: 0,060 см3.
18. На рис. 2.8. изображен ртутный барометр. Чему равно атмосферное давление в килопаскалях, если высота ртутного столба h = 744 мм рт.ст., а абсолютное давление паров ртути над ее уровнем в измерительной трубке рабс= 205∙10-3 Па?
Ответ: 99,26 кПа.
19. На рисунке 2.13. изображены два сообщающихся сосуда. Вычислить глубину воды h2 в одном сосуде, если глубина воды в другом h1 = 20 см, а значения абсолютных давлений воздуха в сосудах составляют соответственно р1 = 110 кПа, р1 = 98 кПа.
Ответ: 1,42 м.
20. Найти объем содержащейся в сосуде воды (см. рис. 2.14.). Сосуд в плане имеет форму квадрата с размерами а×а = 0,1×0,1 м. Показания манометра, расположенного на уровне дна сосуда составляют 14 кПа.
Ответ: 14,3 л.
21. Избыточное давление в точке А сосуда, заполненного бензином плотностью ρ1 = 775 кг/м3, рА = 1,7 кПа. Уровень бензина над точкой А (см. рис. 2.1.) составляет h1= 300 мм. Определить разницу h2 уровней воды в U-образной трубке.
Ответ: 58 мм.
22. Рассчитать величину избыточного давления воздуха в сосуде, изображенном на рисунке 2.2. Разница между уровнями воды справа и слева равна h1 = 0,25 м. Над уровнем воды слева налито машинное масло плотностью 910 кг/м3, h2 = 0,6 м.
Ответ: 2,90 кПа.
23. Пользуясь рисунком 2.3. найти высоту h2 столба жидкости плотностью 580 кг/м3, если разница h1 уровней жидкости с плотностью удельным весом 10 кН/м3 равен 43 см.
Ответ: 756 мм.
24. Определить плотность жидкости, которой заполнен изображенный на рис 2.4. U-образный мановакуумметр, если известно, что манометрическое давление в сосуде ризб = 5 кПа, а ее уровни в левой и правой трубке соответственно h1=80 см и h2=15 см.
Ответ: 784 кг/м3.
25. Вычислить толщину h1 слоя бензина плотностью ρ1 = 710 кг/м3 (см. рис. 2.5.), если гидростатическое давление на уровне дна сосуда рА = 6 кПа, а глубина жидкости удельным весом γ1 = 9650 н/м3, над поверхностью которой плавает бензин, h2 = 61 см.
Ответ: 16 мм.
26. К сосуду с водой (см. рис. 2.6.) присоединен ртутный U-образный мановакуумметр. Чему равно давление в точке А, если h1 = 30 см, h2 = 8 мм?
Ответ: 4,01 кПа.
27. Рассчитать разницу h уровней воды в газгольдере (см. рис. 2.7.), если избыточное давление под его куполом ризб = 8,6 кПа.
Ответ: 87,7 см.
28. Определить показания рм манометра, установленного в верхней части изображенного на рис. 2.9. ящика, если уровень воды в пьезометре h2 = 62 см, а расстояние от дна до уровня поверхности воды внутри ящика h1= 17 см.
Ответ: 4,41 кПа.
29. Поверхность резервуара, заполненного жидкостью с плотностью 1020 кг/м3 (см. рис. 2.11.) разделена вертикальной перегородкой. Найти плотность жидкости, плавающей по поверхности с правой стороны от перегородки, если толщина слоя этой жидкости h1 = 36 мм, а разница между разделенными перегородкой свободными поверхностями h2 = 4 мм
Ответ: 906,7 кг/м3.
30. На рис. 2.12. изображен перевернутый сосуд, частично опущенный под уровень свободной поверхности воды в резервуаре. Определить значение абсолютного давления разряженного воздуха в сосуде, если уровень воды в нем на h = 5 см выше уровня свободной поверхности воды в резервуаре. Величину атмосферного давления принять ратм = 98,96 кПа.
Ответ: 98,47 кПа.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1210; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!