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化工原理作业答案
第一章 流体流动习题解答
1.解:(1) 1atm=101325 Pa=760 mmHg
真空度=大气压力—绝对压力,表压=绝对压力—大气压力
所以出口压差为
6 4
0.076 101325 (0.082 10 ) 8.97 10
p= N/m2
(2)由真空度、表压、大气压、绝对压之间的关系可知,进出口压差与当地大气压无关,所以出口压力仍
8.97 104
为 Pa
2.解: T=470+273=703K,p=2200kPa
混合气体的摩尔质量
Mm=28×0.77+32×0.065+28×0.038+44×0.071+18×0.056=28.84 g/mol
混合气体在该条件下的密度为:
ρm= ρm0×T0T×pp0=28.8422.4×273703×2200101.3=10.858 kg/m3
H p
3.解:由题意,设高度为 处的大气压为 ,根据流体静力学基本方程,得 dp=- ρgdH
大气的密度根据气体状态方程,根据题意得,温度随海拔的变化关系为
T=293.15+4.81000H
代入上式得 ρ=pMR(293.15-4.8×10-3H)=-dpgd
移项整理得 dpp=-MgdHR293.15-4.8×10-3H
对以上等式两边积分, 101325pdpp=-0HMgdHR293.15-4.8×10-3H
所以大气压与海拔高度的关系式为 lnp101325=7.13×ln293.15-4.8×10-3H293.15
即: lnp=7.13×ln1-1.637×10-5H+11.526
(2)已知地平面处的压力为 101325 Pa,则高山顶处的压力为
p 山顶=101325×330763=45431 Pa
将 p 山顶代入上式 ln 45431=7.13×ln1-1.637×10-5H+11.526
H
解得 =6500 m,所以此山海拔为6500 m 。
’ ’
7.解:(1)在A—A ,B—B 两截面间列伯努利方程,得
p u2 p u 2
1 1 2 2
gz Wgz h
1 2 2 2 f
W z z h
其中 =0, 1 = 2 , f =2.2J/kg
p p 1
1 2 2 2
(u u ) 2.2
2 2 1
化简为
q 1.16 3.22 104
v 3 3
由题目知:输水量 m / m /s
q 3.22 10
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