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文档介绍

文档介绍:第一章 流体及其物理性质
1-1 已知油的重度为7800N/m3,求它的密度和比重。又,?
已知:γ=7800N/m3;V=。
解析:(1) 油的密度为 ;
油的比重为
(2)
1-2 已知300L(升)水银的质量为4080kg,求其密度、重度和比容。
已知:V=300L,m=4080kg。
解析:水银的密度为
水银的重度为
水银的比容为
1-3 某封闭容器内空气的压力从101325Pa提高到607950Pa,温度由20℃升高到78℃,·K。问每kg空气的体积将比原有体积减少多少?减少的百分比又为多少?
已知:p1=101325Pa,p2=607950Pa,t1=20℃,t2=78℃,R=·K。
解析:由理想气体状态方程(1-12)式,得
;减少的百分比为80%。
1-4 图示为一水暖系统,为了防止水温升高时体积膨胀将水管胀裂,在系统顶部设一膨胀水箱,使水有膨胀的余地。若系统内水的总体积为8m3,加温前后温差为50℃,在其温度X围内水的膨胀系数为βT=9×10-41/℃,求膨胀水箱的最小容积。
已知:V=8m3,Δt=50℃,βT=9×10-41/℃。
解析:(1)由(1-11)式,得膨胀水箱的最小容积为
1-5 图示为压力表校正器。器内充满压缩系数为βp=×10-101/Pa的油液,器内压力为105Pa时油液的体积为200mL。现用手轮丝杆和活塞加压,活塞直径为1cm,丝杆螺距为2mm,当压力升高至20MPa时,问需将手轮摇多少转?
已知:p0=105Pa,p=20MPa,βp=×10-101/Pa,
V0=200mL,d=1cm,δ=2mm。
解析:(1)由(1-9)式,得
约需要将手轮摇12转。
1-6 海水在海面附近的密度为1025kg/m3,,设海水的平均弹性模量为2340MPa,试求该深度处海水的密度。
已知:ρ0=1025kg/m3,p0=,p=,E=2340MPa。
解析:由(1-10)式,得海面下8km处海水的密度为
1-7 盛满石油的油槽内部绝对压力为5×105Pa,若从槽中排出石油40kg,槽内压力就降低至l05Pa。,×109N/m2,求油槽的体积。
已知:(1) p1=5×105Pa,p2=l05Pa,Δm=40kg,S=,E=×109N/m2。
解析:从油槽中排出石油的体积为
由(1-10)式,得油槽的体积为
1-8 体积为5m3的水在温度不变的条件下,压力从1大气压增加到5大气压,体积减小了1L,求水的体积压缩系数和弹性系数值。
已知:V=,p1=×105Pa,p2=×105Pa,ΔV=1L。
解析:由(1-9)和(1-10)式,得水的体积压缩系数及弹性系数值分别为
1-9 ·s,,试求其运动粘度。
已知:μ=·s,S=。
解析:运动粘度为
1-10 ,,试求其动力粘度。
已知:γ=,ν=。
解析:动力粘度为
1-11 温度为20℃。在距管壁1mm处空气流速为3cm/s,试求:(1)管壁处的切应力;(2)单位管长的粘性阻力。
已知:d=,u=3cm/s,δ=1mm,μ=×10-6Pa·s。
解析:根据牛顿内摩擦定律,得管壁处的切应力为
单位管长的粘性阻力为
1-12 有一块30×40cm2的矩形平板,浮在油面上,其水平运动的速度为10cm/s,油层厚度δ=10mm,油的动力粘度μ=·s,求平板所受的阻力。
已知:A=30×40cm2,u=10cm/s,δ=10mm,μ=·s。
解析:根据牛顿内摩擦定律,得平板所受的阻力为
1-13 上下两块平行圆盘,直径均为d,间隙厚度为δ,间隙中液体的动力粘度为μ,若下盘固定不动,上盘以角速度ω旋转,求所需力矩M的表达式。
已知:d,δ,μ,ω。
解析:(1) 根据牛顿内摩擦定律,可得半径为r处,微元面积为2πrdr间隙力矩为
积分上式,得所需力矩M的表达式为
1-14图示