 |
|---|
2 ГІДРОСТАТИКА
2.4 Завдання на СРС
2.4.1. Гідростатичний напір на дно посудини, що заповнена водою при температурі 4°С, дорівнює 104 кПа. Визначити висоту стовпа рідини в посудині. Як і на яку величину зміниться висота стовпа води, якщо воду нагріти на 25°С (коефіцієнт температурного розширення води прийняти 0,00015 1/К).
Відповідь: 10,49 м, збільшиться на 0,15 м.
2.4.2. Посудина заповнена ртуттю на висоту 1,6 м, зверху якої знаходиться 5,6 м води. Визначити надлишковий гідростатичний тиск на межі розділу “вода-ртуть” і на дно посудини.
Відповідь: на межі поділу “вода-ртуть” тиск дорівнює 54,95 кПа, а на дні посудини – 267,62 кПа.
2.4.3. Посудина висотою h = 1,2 м, яка повністю заповнена водою (див. рис.2.4), накривають зверху поршнем (діаметр поршня 0,1 м, маса
і встановлюють на нього зверху вантаж масою
. Визначити гідростатичний, надлишковий і абсолютний тиски на дно посудини. Стисливістю води знехтувати.
Відповідь: гідростатичний, надлишковий і абсолютний тиски на дно посудини дорівнюють, відповідно, 11,8 кПа, 19,9 кПа, 121,2 кПа.2.4.4. Чому дорівнює сила надлишкового тиску на кришку люка, який вбудований в нижнє днище вертикально розташованої циліндричної посудини висотою 9 м, якщо відомо: посудина доверху заповнена гліцерином, діаметр люка 450 мм, у верхнє днище посудини вбудовано поршень діаметром 600 мм і масою 35 кг.
Відповідь: 17,8 кН.
2.4.5. У бокову стінку ємності А, що наповнена рідиною Р з температурою t, встановлена п’єзометрична трубка В. Визначити абсолютний тискна вільній поверхні рідини в ємності, якщо під дією даного тиску вода в трубці піднялась на висоту h ( рис. 2.5).
Остання цифра шифру
Рідина (Р)
t, °С
Передостання цифра шифру
h, cм
0
бензин авіаційний
20
0
50
1
нафта
20
1
60
2
спирт етиловий
20
2
75
3
масло трансформаторне (М Т)
70
3
100
4
вода
30
4
80
5
гас
20
5
65
6
масло касторове
20
6
90
7
вода морська
20
7
55
8
М Т
20
8
85
9
хлористий натрій
20
9
70
2.4.6. У перерізах 1 і 2 горизонтального трубопроводу, по якому перекачується рідина Р1, приєднані трубки диференціального манометра із рідиною Р2. визначити різницю тисків у вказаних перерізах, якщо різниця рівнів в двох колінах манометра h (рис. 2.6).
Остання цифра шифруРідина(Р1)з температурою t
Рідина(Р2)з температурою t
Передостання цифра шифру
h,
мм0
cпирт етиловий, 20°C
вода морська, 20°C
0
5000
1
бензин авіаційний, 20°C
хлористий натрій, 20°C
1
6000
2
нафта, 20°C
анілін, 20°C
2
7050
3
М Т, 90°C
вода, 20°C
3
5000
4
вода, 50°C
ртуть, 20°C
4
1200
5
гас, 20°C
вода морська, 20°C
5
6050
6
масло касторове, 20°C
хлористий натрій, 20°C
6
4900
7
вода морська, 20°C
анілін, 20°C
7
5500
8
М Т, 60°C
вода, 20°C
8
8500
9
хлористий натрій (ХН), 20°C
ртуть, 20°C
9
1700
2.4.7. Для вимірювання тиску у ємкості, що заповнена газом, застосовується вакуумметр, заповнений рідиною Р. визначити величину вакууму у місці встановлення вакуумметра, якщо висота підняття рідини в його трубці h (рис.2.7).
Остання цифра шифру
Рідина(Р) з температурою t
Передостання цифра шифру
h, мм
0
cпирт етиловий (СЕ), 20°C
0
300
1
бензин авіаційний (БА), 20°C
1
450
2
нафта, 20°C
2
550
3
М Т, 90°C
3
500
4
вода, 50°C
4
700
5
гас, 20°C
5
650
6
масло касторове (МК), 20°C
6
400
7
вода морська (ВМ), 20°C
7
350
8
ртуть, 20°C
8
450
9
хлористий натрій, 20°C
9
700
2.4.8. В рідину Р з температурою t на глибину h занурене плоске тіло. Барометричний тиск над поверхнею В. Визначити абсолютний тиск на глибині h. (Позначення в таблиці відповідають прозначенням у 2.4.5 – 2.4.7).
Остання цифра шифру
Рідина(Р)
t, °С
Передостання цифра шифру
h, см
В, мм.рт.ст.
0
нафта
20
0
80
738
1
СЕ
20
1
100
760
2
БА
20
2
125
741
3
МК
20
3
90
750
4
гас
20
4
110
734
5
вода
60
5
135
745
6
М Т
50
6
115
730
7
ВМ
20
7
145
756
8
ХН
20
8
105
736
9
М Т
20
9
120
740
2.4.9. Визначити тиск в резервуаріі висоту підйому рівня рідини
в трубці 1, якщо показники ртутного манометра
(рис. 2.8).
Остання цифра шифру
Рідина в посудині 3
h2, мм
Передостання цифра шифру
Рідина в посудині 2
h3, м
0
Вода, t=20°С
20
0
Вода, t=4°С
0,7
1
Бензин, t=20°С
30
1
Вода, t=20°С
0,6
2
Морська вода, t=20°С
25
2
Бензин, t=20°С
0,65
3
Гліцирин безводний, t=20°С
35
3
Морська вода, t=20°С
1,2
4
Масло касторове, t=20°С
40
4
Гліцирин безводний, t=20°С
1,4
5
Масло мінеральне, t=20°С
45
5
Масло касторове, t=20°С
1,35
6
Спирт етиловий, t=20°С
48
6
Масло мінеральне, t=20°С
1,45
7
Вода, t=30°С
54
7
Спирт етиловий, t=20°С
1,52
8
Вода, t=40°С
63
8
Вода, t=30°С
1,58
9
Вода, t=4°С
68
9
Вода, t=40°С
1,67
2.4.10. Визначити силу тиску води (температура води t) на дно посудини і на кожну з чотирьох опор (рис. 2.9). Поясніть.
Остання цифра шифру
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
L, мм
360
340
320
280
380
370
350
330
310
290
Передостання цифра шифру
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
l, мм
180
170
160
150
140
120
110
90
105
125
t, °С
4
10
15
20
30
40
50
25
35
45
2.4.11. Дві посудини А і В однакового діаметра D заповнені водою з температурою t. Посудина А відкрита; у верхній кришці посудини В вставлена тонка трубка діаметром d. Визначити силу тиску води на дно кожної посудини. Посудини А і В стоять на підставках. Визначити силу тиску кожної посудини на свою підставку (див. рис. 2.10).
Остання цифра шифру
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
D, м
2,6
2,5
2,4
2,3
2,2
2,1
2,0
1,9
1,8
1,7
НА, м
3,0
2,9
2,8
2,7
2,6
2,5
2,55
2,65
2,75
2,85
t, °С
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Передостання цифра шифру
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
d, мм
10
12
14
15
16
18
20
19
17
15
НВ, м
12,0
11,5
11,0
10,5
10,0
9,5
9,0
8,5
8,0
9,7
2.4.12. Визначити тягу(різницю тисків) в топці котла і перед топочною дверкою, якщо висота котла і димової труби Н. Димові гази мають температуру
. Температура зовнішнього повітря t (див. рис. 2.11).
Остання цифра шифру
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Н, м
12
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Передостання цифра шифру
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
t, °С
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
t2, °С
280
270
260
250
240
230
220
210
200
190
