化工原理(上冊)答案

1、1.某設(shè)備上真空表的讀數(shù)為13.3103Pa試計算設(shè)備內(nèi)的絕對壓強(qiáng)與表壓強(qiáng)。已知該地區(qū)大氣壓強(qiáng)為98.7103Pa。解：由絕對壓強(qiáng)=大氣壓強(qiáng)–真空度得到：設(shè)備內(nèi)的絕對壓強(qiáng)P絕=98.7103Pa13.3103Pa=8.54103Pa設(shè)備內(nèi)的表壓強(qiáng)P表=真空度=13.3103Pa2在本題附圖所示的儲油罐中盛有密度為960㎏?的油品，油面高于罐底6.9m，油面上方為常壓。在罐側(cè)壁的下部有一直徑為760mm的圓孔，其中心距罐底800mm，孔蓋

2、用14mm的鋼制螺釘緊固。若螺釘材料的工作應(yīng)力取為39.23106Pak問至少需要幾個螺釘？分析：罐底產(chǎn)生的壓力不能超過螺釘?shù)墓ぷ鲬?yīng)力即P油≤σ螺解：P螺=ρghA=9609.81(9.60.8)3.140.762=150.307103Nσ螺=39.031033.140.0142nP油≤σ螺得n≥6.23取nmin=7至少需要7個螺釘3某流化床反應(yīng)器上裝有兩個U型管壓差計，如本題附圖所示。測得R1=400mm，R2=50mm，指示液為水

3、銀。為防止水銀蒸汽向空氣中擴(kuò)散，于右側(cè)的U型管與大氣連通的玻璃管內(nèi)灌入一段水，其高度R3=50mm。試求A﹑B兩處的表壓強(qiáng)。分析：根據(jù)靜力學(xué)基本原則，對于右邊的Ｕ管壓差計，a–a′為等壓面，對于左邊的壓差計，b–b′為另一等壓面，分別列出兩個等壓面處的靜力學(xué)基本方程求解。解：設(shè)空氣的密度為ρg，其他數(shù)據(jù)如圖所示a–a′處PAρggh1=ρ水gR3ρ水銀ɡR2由于空氣的密度相對于水和水銀來說很小可以忽略不記即：PA=1.01039.810

4、.05Ｐ。分析：首先選取合適的截面用以連接兩個Ｕ管，本題應(yīng)選取如圖所示的1－1截面，再選取等壓面，最后根據(jù)靜力學(xué)基本原理列出方程，求解解：設(shè)1－1截面處的壓強(qiáng)為Ｐ1對左邊的Ｕ管取ａａ等壓面，由靜力學(xué)基本方程Ｐ0ρ水g(h5h4)=Ｐ1ρ水銀g(h3h4)代入數(shù)據(jù)Ｐ01.01039.81(31.4)=Ｐ113.61039.81(2.51.4)對右邊的Ｕ管?。猓獾葔好?，由靜力學(xué)基本方程Ｐ1ρ水g(h3h2)=ρ水銀g(h1h2)ｐａ代入數(shù)據(jù)

5、Ｐ11.01039.81﹙2.51.2﹚=13.61039.81﹙2.31.2﹚99.3103解著兩個方程得Ｐ0=3.64105Pa6.根據(jù)本題附圖所示的微差壓差計的讀數(shù)，計算管路中氣體的表壓強(qiáng)ｐ。壓差計中以油和水為指示液，其密度分別為920㎏／ｍ3998㎏／ｍ3Ｕ管中油﹑水交接面高度差R=300ｍｍ，兩擴(kuò)大室的內(nèi)徑D為60ｍｍ，Ｕ管內(nèi)徑ｄ為6ｍｍ。當(dāng)管路內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于大氣壓時，兩擴(kuò)大室液面平齊。分析：此題的關(guān)鍵是找準(zhǔn)等壓面，根據(jù)擴(kuò)大室