2 Давление в покоящейся жидкости
2.1 Определить избыточное давление воды в трубе В, если показание манометра рм=0,025 МПа. Соединительная трубка заполнена водой и воздухом, как показано на схеме, причем Н1=0,5 м; Н2=3 м.
Как изменится показание манометра, если при том же давлении в трубе всю соединительную трубку заполнить водой (воздух выпустить через кран К)? Высота Н3=5 м.
Ответ: рВ=0,05 МПа, рм=0.
2.2 (Вариант 69) U-образный ртутный манометр, показание которого hрт, присоединен к сосуду (рис.1), заполненному бензином ρбенз=700 кг/м³; уровень масла над ртутью hм.
Определить показание пружинного манометра (обозначение буквой М), установленного на крышке резервуара и абсолютное давление рабс паров на поверхности бензина, а также возможную высоту уровня бензина в пьезометре hр при условии, что известны: высота h от места установки манометра до свободной поверхности бензина; высота a от места установки манометра до плоскости уровня O-O и высота H от плоскости уровня O′-O′ до места установки пьезометра; принять плотность ртути ρрт=13,6·10³ кг/м³; плотность масла ρмас=820 кг/м³; атмосферное давление ра=98 кПа.
Таблица 1 — Исходные данные
| hрт, м | hм, м | h, м | а, м | Н, м |
| 0,12 | 0,25 | 0,8 | 0,11 | 0,9 |
Ответ: рабс=109772 Па, рман=11772 Па, hр=2,614 м.
Еще задачи из этой методички: 2, 3, 4, 5.
2.3 С целью замера высоты уровня жидкости в открытом резервуаре установлена вертикальная труба с открытым нижним концом, который почти доходит до днища. Сверху в трубу с очень малой скоростью поступает воздух, по давлению которого и судят о положении уровня свободной поверхности жидкости. Вычислить высоту H уровня жидкости над нижним обрезом трубы, если избыточное давление воздуха h=521 мм рт. ст., а плотность жидкости ρsub>ж=1190кг/м³.
Ответ: Н=5,950 м.
2.4 В замкнутом сосуде абсолютное значение давления среды рабс составляет 109,6 кПа, при этом установленный снаружи сосуда барометр показывает давление рбар=100,9 кПа.
Определить избыточное давление в сосуде.
Ответ: избыточное давление в сосуде составляет ризб=8,7 кПа.
2.5 Два горизонтальных цилиндрических трубопровода A и B содержат соответственно минеральное масло плотностью 900 кг/м³ и воду плотностью 1000 кг/м³. Высоты жидкостей, представленные на рис.1, имеют следующие значения: hм=0,2 м; hрт=0,4 м; hв=0,9 м. Зная, что гидростатическое давление на оси в трубопроводе А равно 0,6·105 Па, определить давление на оси трубопровода В.
Ответ: рВ=1,063·105 Па.
2.6 В U — образную трубку налиты вода и бензин. Определить плотность бензина, если hб=500 мм; hв=350 мм. Капиллярный эффект не учитывать.
Ответ: ρб=700 кг/м³.
2.7 В сообщающиеся сосуды налиты вода (ρ=1000 кг/м³) и бензин. Определить плотность бензина, если высота столба воды h=150 мм, а разность жидкости в сосудах а=60 мм.
Ответ: ρб=714 кг/м³.
2.8 Определить абсолютное давление воздуха в баке р1, если при атмосферном давлении, соответствующем hа=760 мм рт.ст., показание ртутного вакуумметра hрт=0,2 м, высота hрт=1,5 м.
Каково при этом показание пружинного вакуумметра? Плотность ртути 13600 кг/м³.
Ответ: ρб=714 кг/м³.
2.9 Определить абсолютное давление воды в трубопроводе, если U-образный ртутный манометр показал перепад Δh=0,5 м. Атмосферное давление ратм=100 кПа, высота водяного столба hст=1,36 м (рис.1). Плотность ртути ρрт=13550 кг/м³.
Ответ: рабс=350 мм рт.ст.
2.10 Определить избыточное и абсолютное давления в точке, расположенной на дне открытого резервуара, если уровень жидкости в резервуаре h=2 м, а плотность жидкости ρ=1000 кг/м³. Атмосферное давление ра=0,1 МПа.
Ответ: рабс=0,12 МПа, ризб=0,01 МПа.
