昆工化工原理马晓迅第一章流体流动习题答案1

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 p=461097.8)10082.0(10132576.00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 仍为41097.8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 3.解 ： 由 题 意， 设高度 为 H 处的大 气 压 为 p， 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， 得 ρ=pMRT 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） =-dpgdh 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 解 得 H =6500 m， 所 以 此 山 海 拔 为 6500 m 。 4.解 ： 根据流体静力 学基本方程可导出 p 容器-p 大气=Rgρ 水-ρ 煤油 所 以 容器的 压 力 为 p 容器=p 大气+Rgρ 水-ρ 煤油=101.3+8.31×9.81×（ 995-848） 1000=113.3 kPa 5.解 ：6030sin120sin'RRmm 以 设备内液面 为 基准， 根据流体静力 学基本方程， 得 8.101106081.98501013253001gRppkPa 6.解 ： （ 1） 如图所 示， 取水平 等压 面1—1’， 2—2’， 3—3’与 4—4’， 选取水平 管轴心水平 面 为 位能基准面 。根据流体静力 学基本方程可知 pA=p1+ρgz1 同理， 有 p1=p1'=P2+ρigR2 ， p2=p...