【正文】 1m3 水中溶 解 CO2，試求溶液中 CO2 的摩爾分?jǐn)?shù)，水的密度為 100kg/m3。 解 水 33k g / m k m o l/ m1000100018? CO2 的摩爾分?jǐn)?shù) ... 40 05 8 99 1010000 0518?? ? ??x 【 02】在壓力為 101325 Pa 、溫度為 25℃ 條件下，甲醇在空氣中達(dá)到飽和狀態(tài)。 解 (1)甲醇的飽和蒸氣壓 Ap .lg . .1574 997 19736 25 238 86?? ?Ap .169?Ap kPa (2) 空氣中甲醇的組成 摩爾分?jǐn)?shù) . ..16 9 0 167101 325??Ay 質(zhì)量分?jǐn)?shù) . .. ( . )0 1 6 7 3 2 0 1 8 10 1 6 7 3 2 1 0 1 6 7 2 9? ?? ? ? ?A 濃度 3. . k m o l / m.AA pc RT ?? ? ? ?? 31 6 9 6 8 2 1 0 8 3 1 4 2 9 8 質(zhì)量濃度 . . /A A Ac M k g m? ?? ? ? ?336 82 10 32 0 218 = 【 03】 1000kg 的電 解 液中含 NaOH 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 10%、 NaCl 的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 10%、 2HO的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 80%，用真空蒸發(fā)器濃縮，食鹽結(jié)晶分離后的濃縮液中含 NaOH 50%、 NaCl 2%、 2HO48%，均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)。在全過程中，溶液中的 NaOH 量保持一定。試分別求出 A、 B 二容器中氣體的絕對(duì)壓力為若干帕，該處環(huán)境的大氣壓力等于標(biāo) 準(zhǔn)大氣壓力。試求此設(shè)備的進(jìn)、出口的絕對(duì)壓力及進(jìn)、出的壓力差各為多少帕。 解 正庚烷的摩爾質(zhì)量為 /kg kmol100 ，正辛烷的摩爾質(zhì)量為 /kg kmol114 。 解 20℃ 時(shí)，苯的密度為 / 3879kg m ，甲苯的密度為 / 3867kg m 。試求： (1)混合氣體在操作條件下的密度； (2)混合氣體的量為多少 kmol 。試求： (1)管子上端空間的絕對(duì)壓力； (2)管子上端空間的表壓； (3)管子上端空間的真 空度； (4)若將水換成四氯化碳，管中四氯化碳液柱較槽的液面高出多少米？ 解 管中水柱高出槽液面 2m， h=2m 水柱。? 處的壓力平衡，有 .絕絕 大 氣 壓 力1 0 1 2 0 0 1 0 0 0 9 8 1 2 8 1 5 8 0 （ 絕 對(duì) 壓 力 ）???? ? ? ? ?p g hp P a (2)管子上端空間的表壓 表p 表 絕 大 氣 壓 力 =8 15 80 10 12 00 19 62 0 ? ? ? ?p p P a (3)管子上端空間的真空度真p ? ?真 表= = 19620 19620 p p Pa?? (4)槽內(nèi)為四氯化碳，管中液柱高度 39。 cclhh ???4水 常溫下四氯化碳的密度，從附錄四查得為 /ccl kg m? ?4 31594 39。水銀的密度為 / 313550kg m ，當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?01kPa 。 解 水的密度 / 3水 =998? kg m ? ?. . . .3310 1 10 0 12 13 55 0 0 05 99 8 9 81 11 7 4 10? ? ? ? ? ? ? ? ?p Pa 【 18】如習(xí)題 18 附圖所示，容器內(nèi)貯有密度為 / 31250kg m 的液體，液面高度為 。試求： (1)壓差計(jì)讀數(shù)（指示液密 度為 / 31400kg m ）； (2)A、 B 兩個(gè)彈簧壓力表的讀數(shù)。39。...p p h R gp p h g R gp h R g p h g R gRg???? ? ???? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ???11000 3 2 1 3 2 2 12 2 2 2 0 ? ?0因 g0， 故 0??? ? ?R (2) ? ?. . . . .Ap p g Pa?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?333 2 1 29 4 10 2 2 12 50 9 81 56 4 10 ? ?. . . . .3 2 2 29 4 10 1 2 12 50 9 81 44 1 10?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?Bp p g Pa 【 19】如習(xí)題 19 附圖所示的測壓差裝置，其 U 形壓差計(jì)的指示液為水銀，其他管中皆為水。 解 等壓面 39。1111，??pp 1 水???Ap p H g ? ?39。測壓用的連接管中充滿水。若測壓前兩 U 形壓差計(jì)的水銀液面為同一高度，試推導(dǎo) A、 B 兩點(diǎn)的壓力差 ?p 與液柱壓力汁的讀數(shù) 1RR之間的關(guān)系式。 在等壓面 39。 222 汞水2 ????? ? ? ?????B Rp p H g R g 因 39。已知煤氣壓力為 10kPa （表壓），試計(jì)算水封管插入液面下的深度 h 最小應(yīng)為若干米。若其流速為 /0． 8ms ，試求該液體的體積流量 ()3／mh、質(zhì)量流量 ? ?/kgs 與質(zhì)量流速 ? ?/ 2?????kg m s 。內(nèi)管中有密度為 / 31150kg m 、流量為 /5000kg h 的冷凍鹽水流動(dòng)。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下 (0℃ ， )kPa，氣體的密度為 ./312kgm 。 解 液體 / 31150 ?? kg m 內(nèi)管內(nèi)徑 . . .d m m m? ? ? ? ?內(nèi) 33 5 3 25 2 27 0 027 液體質(zhì)量流量 /5000?mq kg h ，體積流量 35000 ／1150?Vq m h 流速 /./.液 22內(nèi)5 0 0 0 1 1 5 0 2 1 1 3 6 0 0 0 0 2 744Vqu m sd??? ? ??? 氣體質(zhì)量流量 /mq kg h?160 密度 .. . /6 3氣 0 5 101 2 5 92101325? ?? ? ? kg m 體積流量 . 3160 ／592?Vq m h 習(xí)題 111 附圖 6 流速 ? ?/. ./..u m s?????氣 221 6 0 5 9 2 5 6 7 3 6 0 0 0 0 5 3 0 0 3 3 54 習(xí)題 113 附圖 習(xí)題 114 附圖 【 114】如習(xí)題 114 附圖所示，從一主管向兩支管輸送 20℃ 的水。試計(jì)算主管的內(nèi)徑，并從無縫鋼管規(guī)格表中選擇合適的管徑，最后計(jì)算出主管內(nèi)的流速。在截面 1 處的流速為 ./05ms ，管內(nèi)徑為 200mm，截面 2 處的管內(nèi)徑為 100mm。試計(jì)算在截面 1 與 2 之間所產(chǎn)生的水柱高度差 h 為多少（忽略從 1 到 2 處的壓頭損失） ? 解 ./1 05?u m s . , .d m d m??120 2 0 1 . ( ) /2 2121 2 0 5 2 2??? ? ? ?????du u m sd 221 1 2 2??? ? ?p u p u . .22 221 2 2 1 2 0 5 1 8 7 5??? ?? ? ?p p u u ..12 1 875 1 875 1000 1875?? ? ? ? ? ? ?p p p Pa ..1875 0 1 9 1 1 9 11 0 0 0 9 8 1??? ? ? ??ph m m mg 7 另一計(jì)算法 221 1 2 2??? ? ?p u p ug g g g . ..22 221 2 2 1 2 0 5 0 1 9 12 2 9 8 1??? ?? ? ? ??p p u uhmgg 計(jì)算液柱高度時(shí)，用后一方法簡便。已知管內(nèi)徑 1 5?d cm , .2 25?d cm ，液柱高度 1 1?h m 。 解 水的體積流量 . / . /332 5 2 5 10 ?? ? ?Vq L s m s， 截面 1 處的流速 ../. 31 2212 5 1 0 1 2 7 40 0 544????? ? ??Vqu m sd 截面 2 處的流速 .. . /.2 2121 2 0 0 51 2 7 4 5 10 0 2 5?? ??? ? ? ??? ??????du u m sd 在截面 1 與 2 之間列伯努利方程，忽略能量損失。 【 117】如習(xí)題 117 附圖所示的常溫下操作的水槽，下 面的出水管直徑為 .57 35mm mm? ? 。而閥門開啟后，壓力表讀數(shù)降至 。試問三者的壓頭損失的數(shù)值是否相等？各為多少米液柱？ 解 從伯努利方程得知，等直徑水平管的壓頭損失fH與壓力降 ?p 的關(guān)系為???f pH g。已知水在管路中流動(dòng)的機(jī)械能損失為 245 2? ? ?f uh (u為管內(nèi)流速 )。欲使水的流量增加 20%，應(yīng)將高位槽水面升高多少米？ 解 管徑 .005?dm， 機(jī)械能損失 245 2? ? ?f uh (1) 以流出口 截面處水平線為基準(zhǔn)面， , , ,1 2 1 25 0 0 ？Z m Z u u? ? ? ? 221 45? ? ?uuZg . ./Zgu m s?? ? ?12 2 5 9 8 1 1 4 6 4 6 2 3 水的流量 ? ?. . . / .Vq d u m s m h?? ?? ? ? ? ? ? ?22 3 3 32 0 0 5 1 4 6 2 8 7 1 0 1 0 3 ／44 (2) ? ?39。 . . . . /221 2 1 2 1 46 1 75 ? ? ? ?u u m s 39。 )21223?Z g u ( . )39。泵的吸入管為 .mm mm? ?32 25 ，管的下端位于水面以下 2m，并裝有底閥與攔污網(wǎng)，該處的局部壓頭損失為 282ug?。22? 處的真習(xí)題 119 附圖 習(xí)題 120 附圖 9 空度為 ，由 39。?22截面的壓頭損失為 2122?ug。11? 截面的表壓。?22處的表壓 .2 392??p kPa ，水槽表面 1 0?p （表壓） (1) 從 39。 39。 39。 解 20℃ 60℃ 水 . 31005 10???Pa s . 30 469 10???Pa s 空氣 . 6181 10 ???Pa s . 6201 10???Pa s 水溫度 升 高，黏度 減小 ；空氣溫度 升 高，黏度 增 大。試求雷諾數(shù)，并判斷其流動(dòng)類型。 解 (1) . , / . , . /Vd m q m s P a s k g m????? ? ? ? ? ? ?3 3 3 30 05 4 10 ， 1 005 10 998 2 流速 ./( . )Vqu m sd?? ??? ? ?? 3224 10 2 03 8 0 0544 10 雷諾數(shù) . . .Re .. 530 0 5 2 0 3 8 9 9 8 21 0 1 1 0 4 0 0 0為 湍 流1 0 0 5 1 0?? ??