《化工原理》-第四版习题-答案~解析.doc

-_绪绪 论论【0-1】 1m3水水中中溶溶 解解 0.05kmol CO2，试试求求溶溶液液中中 CO2的的摩摩尔尔分分数数，水水的的密密度度为为100kg/m3。解解 水水33kg/ mkmol/ m1000100018CO2的的摩摩尔尔分分数数. .4005899 10100000518 x【0-2】在在压压力力为为 101325、温温度度为为 25条条件件下下，甲甲醇醇在在空空气气中中达达到到饱饱和和状状态态。试试求求：(1)甲甲醇醇的的饱饱和和蒸蒸气气压压；(2)空空气气中中甲甲醇醇的的组组PaAp成成，以以摩摩尔尔分分数数、质质量量分分数数、浓浓度度、质质量量浓浓度度表表示示。AyAAcA解解 (1)甲甲醇醇的的饱饱和和蒸蒸气气压压 Ap.lg.1574997197362523886 Ap.169 ApkPa(2) 空空气气中中甲甲醇醇的的组组成成摩摩尔尔分分数数 .1690167101325Ay质质量量分分数数 .(.)0167 3201810167 321 016729A浓浓度度 3.kmol/ m.A ApcRT3169682 10 8314 298质质量量浓浓度度 ./AAAc Mkg m33682 10320218 =【0-3】1000kg 的的电电解解液液中中含含质质量量分分数数 10%、的的质质量量分分数数 10%、的的质质量量分分数数 80%，用用真真空空蒸蒸发发器器浓浓缩缩，食食盐盐结结晶晶NaOHNaCl2H O分分离离后后的的浓浓缩缩液液中中含含 50%、 2%、48%，均均为为质质量量分分数数。试试求求： (1)水水分分蒸蒸发发量量； (2)分分离离的的食食盐盐量量； (3)食食盐盐分分离离后后的的NaOHNaCl2H O浓浓缩缩液液量量。在在全全过过程程中中，溶溶液液中中的的量量保保持持一一定定。NaOH解解 电电解解液液 1000kg 浓浓缩缩液液中中1000×0.l=100kg =0.5（质质量量分分数数）NaOHN aO H1000×0.l=100kg =0.02（质质量量分分数数）N aO H N aC l1000×0.8=800kg =0.48（质质量量分分数数）2HO2HO在在全全过过程程中中，溶溶液液中中量量保保持持一一定定，为为 100kgN aO H浓浓缩缩液液量量为为 / .100 05200kg200kg 浓浓缩缩液液中中，水水的的含含量量为为200×0.48=96kg，故故水水的的蒸蒸发发量量为为800-96=704kg浓浓缩缩液液中中的的含含量量为为 200×0.02=4kg，故故分分离离的的量量为为 100-4=96kg N aC l N aC l-_第第一一章章 流流体体流流动动流体的压力流体的压力【1-1】容容器器 A 中中的的气气体体表表压压为为 60kPa，容容器器 B 中中的的气气体体真真空空度度为为Pa。试试分分别别求求出出 A、B 二二容容器器中中气气体体的的绝绝对对压压力力为为若若干干帕帕，. 412 10该该处处环环境境的的大大气气压压力力等等于于标标准准大大气气压压力力。解解 标标准准大大气气压压力力为为 101.325kPa容容器器 A 的的绝绝对对压压力力 .pkPaA101325+60161325 容容器器 B 的的绝绝对对压压力力 .BpkPa101325 1289325 【1-2】某某设设备备进进、出出口口的的表表压压分分别别为为-12kPa 和和 157kPa，当当地地大大气气压压力力为为101.3kPa。试试求求此此设设备备的的进进、出出口口的的绝绝对对压压力力及及进进、出出的的压压力力差差各各为为多多少少帕帕。解解 进进口口绝绝对对压压力力 .进1013 12893 pkPa出出口口绝绝对对压压力力 .出101 3 1572583 pkPa进进、出出口口的的压压力力差差.pkPapkPa 157 （12）157 12169 或 258 3 89 3169 流体的密度流体的密度【1-3】正正庚庚烷烷和和正正辛辛烷烷混混合合液液中中，正正庚庚烷烷的的摩摩尔尔分分数数为为0.4，试试求求该该混混合合液液在在20下下的的密密度度。解解 正正庚庚烷烷的的摩摩尔尔质质量量为为，正正辛辛烷烷的的摩摩尔尔质质量量为为。/kg kmol100/kg kmol114将将摩摩尔尔分分数数换换算算为为质质量量分分数数正正庚庚烷烷的的质质量量分分数数 .104 100036904 10006 114正正辛辛烷烷的的质质量量分分数数 .21 03690631 从从附附录录四四查查得得 20下下正正庚庚烷烷的的密密度度，正正辛辛烷烷的的密密度度为为/kg m3 1684/kg m3 2703混混合合液液的的密密度度 /.3169603690631 684703 mkg m【1-4】温温度度 20，苯苯与与甲甲苯苯按按 4:6 的的体体积积比比进进行行混混合合，求求其其混混合合液液的的密密度度。解解 20时时，苯苯的的密密度度为为，甲甲苯苯的的密密度度为为。/3879kg m/3867kg m混混合合液液密密度度 ./3879 04867 068718 mkg m【1-5】有有一一气气柜柜，满满装装时时可可装装混混合合气气体体，已已知知混混合合气气体体各各组组分分的的体体积积分分数数为为36000m2224HNCOCOCH. 04 0. 2 0. 32 0. 07 0. 01操操作作压压力力的的表表压压为为5.5kPa，温温度度为为 40。试试求求： (1)混混合合气气体体在在操操作作条条件件下下的的密密度度；(2)混混合合气气体体的的量量为为多多少少。kmol-_解解 .TKpkPa27340313 ，101 3 5 5106 8 （绝对压力）混混合合气气体体的的摩摩尔尔质质量量./2 0428 0228 03244 007 16 001186 mMkg kmol(1)混混合合气气体体在在操操作作条条件件下下的的密密度度为为./.m mpMkg mRT31068 1860763 8314 313(2)混混合合气气体体，摩摩尔尔体体积积为为36000Vm./.mmMmkmol3186 0763混混合合气气体体的的量量为为 . .mmVnkmolM 6000 0763246 186流体静力学流体静力学【1-6】如如习习题题 1-6 附附图图所所示示，有有一一端端封封闭闭的的管管子子，装装入入若若干干水水后后，倒倒插插入入常常温温水水槽槽中中，管管中中水水柱柱较较水水槽槽液液面面高高出出2m，当当地地大大气气压压力力为为101.2kPa。试试求求： (1)管管子子上上端端空空间间的的绝绝对对压压力力； (2)管管子子上上端端空空间间的的表表压压； (3)管管子子上上端端空空间间的的真真空空度度； (4)若若将将水水换换成成四四氯氯化化碳碳，管管中中四四氯氯化化碳碳液液柱柱较较槽槽的的液液面面高高出出多多少少米米？解解 管管中中水水柱柱高高出出槽槽液液面面2m，h=2m 水水柱柱。(1)管管子子上上端端空空间间的的绝绝对对压压力力绝p在在水水平平面面处处的的压压力力平平衡衡，有有1 1'.绝绝大气压力101200 1000 981 281580 （绝对压力）pghpPa(2)管管子子上上端端空空间间的的表表压压 表p表绝-大气压力=81580 10120019620 ppPa(3)管管子子上上端端空空间间的的真真空空度度真p真表=-=-1962019620 ppPa(4)槽槽内内为为四四氯氯化化碳碳，管管中中液液柱柱高高度度 'h'cclhh4水常常温温下下四四氯氯化化碳碳的的密密度度，从从附附录录四四查查得得为为/cclkg m 431594 '.hm1000 2125 1594【1-7】在在 20条条件件下下，在在试试管管内内先先装装入入12cm 高高的的水水银银，再再在在其其上上面面装装入入5cm 高高的的水水。水水银银的的密密度度为为，当当地地大大气气压压力力/313550kg m习题 1-6 附图-_为为。试试求求试试管管底底部部的的绝绝对对压压力力为为多多少少Pa。101kPa解解 水水的的密密度度/3 水=998kg m.33101 10012 13550005 9989811174 10pPa【1-8】如如习习题题 1-8 附附图图所所示示，容容器器内内贮贮有有密密度度为为的的液液体体，液液面面高高度度为为3.2m。容容器器侧侧壁壁上上有有两两根根测测压压管管线线，距距容容器器底底的的高高度度/31250kg m分分别别为为 2m 及及 1m，容容器器上上部部空空间间的的压压力力（表表压压）为为29.4kPa。试试求求： (1)压压差差计计读读数数（指指示示液液密密度度为为） ；(2)A、B 两两个个弹弹簧簧压压/31400kg m力力表表的的读读数数。解解 容容器器上上部部空空间间的的压压力力.29 4（表压）pkPa液液体体密密度度 ，指指示示液液密密度度/31250kg m/3 01400kg m(1)压压差差计计读读数数 R=?在在等等压压面面''111 1 上pp .'.pphRgpphgRgphRgphgRgRg 1100032 132 2 1222200因g0，故0R(2) .AppgPa3332 1294 1022 1250 981564 10.3332 2294 1012 1250 981441 10BppgPa【1-9】如如习习题题 1-9 附附图图所所示示的的测测压压差差装装置置，其其U 形形压压差差计计的的指指示示液液为为水水银银，其其他他管管中中皆皆为为水水。若若指指示示液液读读数数为为，试试求求150RmmA、B 两两点点的的压压力力差差。解解 等等压压面面''111 1，pp1水AppHg'.1汞水05gBppHRgR由由以以上上三三式式，得得.汞水05ABppRgRg已已知知，./3 汞015 ，13600Rmkg m.015 13600 981050151000 981ABpp.31364 101364 PakPa习题 1-8 附图习题 1-9 附图-_【1-10】常常温温的的水水在在如如习习题题1-10 附附图图所所示示的的管管路路中中流流动动，为为测测量量A、B 两两截截面面间间的的压压力力差差，安安装装了了两两个个串串联联的的U 形形管管压压差差计计，指指示示液液为为汞汞。测测压压用用的的连连接接管管中中充充满满水水。两两U 形形管管的的连连接接管管中中，充充满满空空气气。若若测测压压前前两两U 形形压压差差计计的的水水银银液液面面为为同同一一高高度度，试试推推导导A、B 两两点点的的压压力力差差与与液液柱柱压压力力汁汁的的读读数数之之间间的的关关系系式式。p12、RR解解 设设测测压压前前两两 U 形形压压差差计计的的水水银银液液面面，距距输输水水管管中中心心线线的的距距离离为为H。在在等等压压面面处处'2 2112 21汞水气22ARRRppHgRgg'2 22汞水2BRppHgRg因因，由由上上两两式式求求得得'22pp()水气 12汞g2ABppRR因因气水故故 水 12汞-2ABppRRg【1-11】力力了了排排除除煤煤气气管管中中的的少少量量积积水水，用用如如习习题题1-11 附附图图所所示示水水封封设设备备，使使水水由由煤煤气气管管路路上上的的垂垂直直管管排排出出。已已知知煤煤气气压压力力为为（表表压压），试试计计算算水水封封管管插插入入液液面面下下的的深深度度10kPah 最最小小应应为为若若干干米米。解解 .310 101021000 981phmg流量与流速流量与流速【1-12】有有密密度度为为的的液液体体，在在内内径径为为60mm 的的管管中中输输送送到到某某处处。若若其其流流/31800kg m速速为为，试试求求该该液液体体的的体体积积流流量量、质质量量流流量量与与质质量量流流速速。/08 m s()3mh/kg s/2kgms解解 (1) 体体积积流流量量 ./.2233300608226 10814 44Vqd umsmh(2) 质质量量流流量量 ./mVqqkg s3226 101800407 (3) 质质量量流流速速 ./() .22407=1440 0064mqkgmsA 【1-13】如如习习题题 1-13 附附图图所所示示的的套套管管式式换换热热器器，其其内内管管为为，外外管管为为。内内管管中中有有密密度度为为. mm.mm335325mm. mm6035、流流量量为为的的冷冷冻冻盐盐水水流流动动。内内、外外管管之之间间的的环环隙隙有有绝绝对对压压力力为为，进进、出出口口平平均均温温度度为为，流流量量为为/31150kg m/5000kg h05 M Pa0的的气气体体流流动动。在在标标准准状状态态下下，气气体体的的密密度度为为。试试求求气气体体和和盐盐水水的的流流速速。/160kg h(0，101. 325)kPa./312kg m解解 液液体体 /31150 kg m习题 1-11 附图习题 1-10 附图-_内内管管内内径径 .dmmm内335 325 2270027 液液体体质质量量流流量量 ，体体积积流流量量 /5000mqkg h350001150Vqmh流流速速 /./ .液 22 内5000 1150211 3600002744Vqum s d 气气体体质质量量流流量量 /mqkg h160 密密度度 ./6 3 气05 1012592101325kg m体体积积流流量量 .3160592Vqmh流流速速 / ./ .um s 气 22160 592567 36000053003354习习题题 1-13 附附图图 习习题题 1-14 附附图图【1-14】如如习习题题 1-14 附附图图所所示示，从从一一主主管管向向两两支支管管输输送送20的的水水。要要求求主主管管中中水水的的流流速速约约为为，支支管管 1 与与支支管管 2 中中水水的的流流量量分分. 10 m s别别为为。试试计计算算主主管管的的内内径径，并并从从无无缝缝钢钢管管规规格格表表中中选选择择合合适适的的管管径径，最最后后计计算算出出主主管管内内的的流流速速。/20与10t ht h解解 ./33水: 20，99821000 tkg mkg m主主管管的的流流量量 /3 1220 103030 10mmmqqqt hkg h体体积积流流量量 ，流流速速 /3 330 10301000m Vqqmh. 10 um s管管径径 .Vqdmmm u300103103 3600 0785 1036004选选择择无无缝缝钢钢管管，内内径径为为，1084mmmm100dmm主主管管内内水水的的流流速速 /./ ( . )mqum s d 22360030 3600106 0144连续性方程与伯努利方程连续性方程与伯努利方程【1-15】常常温温的的水水在在如如习习题题1-15 附附图图所所示示的的管管路路中中流流动动。在在截截面面1 处处的的流流速速为为，管管内内径径为为 200mm，截截面面 2 处处的的管管内内径径为为./05m s100mm。由由于于水水的的压压力力，截截面面1 处处产产生生 1m 高高的的水水柱柱。试试计计算算在在截截面面1 与与 2 之之间间所所产产生生的的水水柱柱高高度度差差h 为为多多少少（忽忽略略从从 1 到到 2 处处的的压压头头损损失失）?解解 ./105um s-_.,.dmdm1202 01.( )/221 21 20522duum sd22 1122 22pupu.2222 1221205187522ppuu.1218751875 10001875 pppPa.187501911911000 981phmmmg习题 1-15 附图 习题 1-16 附图另另一一计计算算法法22 1122 22pupu gggg.2222 1221205019122 981ppuuhmgg计计算算液液柱柱高高度度时时，用用后后一一方方法法简简便便。【1-16】在在习习题题 1-16 附附图图所所示示的的水水平平管管路路中中，水水的的流流量量为为。已已知知管管内内径径, ，液液柱柱高高度度。./25L s15dcm.225dcm11hm若若忽忽略略压压头头损损失失，试试计计算算收收缩缩截截面面2 处处的的静静压压头头。解解 水水的的体体积积流流量量 ，././332525 10 VqL sms截截面面 1 处处的的流流速速 ./ .31 22 125 101274 00544 Vqum s d截截面面 2 处处的的流流速速 ./.22 1 21 20051274510025duum sd在在截截面面 1 与与 2 之之间间列列伯伯努努利利方方程程，忽忽略略能能量量损损失失。-_22 1122 22pupu gggg.11 100511 002522 pdhg .2221274511 00252 9812 981h截截面面 2 处处的的静静压压头头 水水柱柱.20218 hm负负值值表表示示该该处处表表压压为为负负值值，处处于于真真空空状状态态。【1-17】如如习习题题 1-17 附附图图所所示示的的常常温温下下操操作作的的水水槽槽，下下面面的的出出水水管管直直径径为为。当当出出水水阀阀全全关关闭闭时时，压压力力表表读读数数为为30.4kPa。而而阀阀门门开开启启后后，压压.5735mmmm力力表表读读数数降降至至 20.3kPa。设设压压力力表表之之前前管管路路中中的的压压头头损损失失为为 0.5m 水水柱柱，试试求求水水的的流流量量为为多多少少?/3mh解解 出出水水阀阀全全关关闭闭时时，压压力力表表读读数数30. 4kPa（表表压压）能能反反映映出出水水槽槽的的水水面面距距出出水水管管的的高高度度 h.phmg3 表 3304 103110981阀阀门门开开启启后后，压压力力表表读读数数（表表压压） .2203pkPa从从水水槽槽表表面面至至压压力力表表处处的的管管截截面面列列出出伯伯努努利利方方程程，以以求求出出水水管管的的流流速速2u2 22 1+2fpuZHgg.,.13105 水柱fZhmHm.23 2 3203 1031052 98110981u./.2323005um sdm水水的的流流量量././22333 2005323634 10228 44Vqd umsmh【1-18】若若用用压压力力表表测测得得输输送送水水、油油（密密度度为为） 、98%硫硫酸酸(密密度度为为)的的某某段段水水平平等等直直径径管管路路的的压压力力降降均均为为/3880kg m/31830kg m49kPa。试试问问三三者者的的压压头头损损失失的的数数值值是是否否相相等等？各各为为多多少少米米液液柱柱？解解 从从伯伯努努利利方方程程得得知知，等等直直径径水水平平管管的的压压头头损损失失与与压压力力降降的的关关系系为为。fHpfpHg.fpHmg3水 水49 10=499 水柱1000 981.fpHmg3油 油49 10=568 油柱880 981.fpHmg3硫酸 硫酸49 10=273 硫酸柱1830 981习题 1-17 附图-_【1-19】如如习习题题 1-19 附附图图所所示示，有有一一高高位位槽槽输输水水系系统统，管管径径为为。已已知知水水在在管管路路中中流流动动的的机机械械能能损损失失为为.mmmm5735(u 为为管管内内流流速速 )。试试求求水水的的流流量量为为多多少少。欲欲使使水水的的流流量量增增加加20%，应应将将高高位位槽槽水水面面升升高高多多少少米米？2 452fuh/3mh解解 管管径径，. 005dm机机械械能能损损失失2 452fuh(1) 以以流流出出口口截截面面处处水水平平线线为为基基准准面面，,1212500？ZmZuu22 22 14522uuZ g./Z gum s1 225 981146 4623水水的的流流量量 ./.Vqd umsmh22333 2005146287 10103 44(2) '.1 0212VVVqqq './221212 146175 uum s'( ' )21223Zgu( .)'.Zm2123175781 981高高位位槽槽应应升升高高 .m718 5218 【1-20】 如如习习题题 1-20 附附图图所所示示，用用离离心心泵泵输输送送水水槽槽中中的的常常温温水水。泵泵的的吸吸入入管管为为，管管的的下下端端位位于于水水面面以以下下2m，并并装装有有底底阀阀与与拦拦污污网网，该该处处的的局局部部压压头头损损失失为为.mmmm3225。若若截截面面处处的的真真空空度度为为 39.2kPa，由由截截面面至至截截面面的的压压头头损损失失为为2 82u g'2 2'1 1'2 2。试试求求： (1)吸吸入入管管中中水水的的流流量量，；(2)吸吸入入口口截截面面的的表表压压。21 22u g/3mh'1 1解解 管管内内径径，水水密密度度.0032 00025 20027dmm/31000kg m截截面面处处的的表表压压，水水槽槽表表面面（表表压压）'2 2.2392 pkPa10p(1) 从从为为基基准准面面，'''00 至2 2 ， 00,?1202030ZZm uu压压头头损损失失 222 222118+= 822 22 2fuuuHggg22 0022 1222fpupuZZHgggg. .223 22392 1010381000 9812 9812 2 981uu./2143um s水水的的流流量量 ().223 236000027143 3600295 44Vqd umh(2) 从从'',121 1 至2 205ZZ习题 1-19 附图习题 1-20 附图-_. . .()ppuZgggppPakPa 2 122 232 13 11 22392 10114351000 9811000 98122 981 104 10104表压流体的黏度流体的黏度【1-21】当当温温度度为为 20及及 60时时，从从附附录录查查得得水水与与空空气气的的黏黏度度各各为为多多少少？说说明明黏黏度度与与温温度度的的关关系系。解解 20 60水水 .31005 10Pa s.30469 10Pa s空空气气 .6181 10 Pa s.6201 10Pa s水水温温度度 升升高高，黏黏度度 减减小小；空空气气温温度度 升升高高，黏黏度度 增增大大。雷诺数与流体流动类型雷诺数与流体流动类型【1-22】 25的的水水在在内内径径为为 50mm 的的直直管管中中流流动动，流流速速为为2m/s。试试求求雷雷诺诺数数，并并判判断断其其流流动动类类型型。解解 25，水水的的黏黏度度，密密度度，管管内内径径，流流速速.308937 10Pa s/3997kg m. 005dm/2um s.Re.5 3005 2 997112 104000 为湍流08937 10du 【1-23】 (1)温温度度为为 20、流流量量为为的的水水，在在的的直直管管中中流流动动，试试判判断断流流动动类类型型；(2)在在相相同同的的条条件件下下，水水改改为为/4L s.mmmm5735运运动动黏黏度度为为的的油油，试试判判断断流流动动类类型型。./244cms解解 (1) .,/.,./VdmqmsPa skg m3333005 4 10，1005 109982流流速速 ./ ( .)Vqum s d 3224 102038 00544雷雷诺诺数数 .Re.5 3005 2038 9982101 104000为湍流1005 10 du(2) ././vcmsms2424444 10 雷雷诺诺数数 .Re.4005 20382322000为层流44 10du v【1-24】 20的的水水在在的的直直管管内内流流动动。试试求求： (1)管管中中水水的的流流量量由由小小变变大大，当当达达到到多多少少时时，能能保保证证开开始始转转为为稳稳定定mmmm2196/ms3湍湍流流； (2)若若管管内内改改为为运运动动黏黏度度为为的的某某种种液液体体，为为保保持持层层流流流流动动，管管中中最最大大平平均均流流速速应应为为多多少少？./cms2014解解 (1) 水水，20，./.,.339982，1005 100207kg mPa s dm.Re./.3020799824000 0019451005 10duuum s 体体量量流流量量 ./224302070019456. 54 1044Vqd ums(2) ././242014014 10cmsms-_Redu . .402072000014 10u./0135um s管内流体流动的摩擦阻力损失管内流体流动的摩擦阻力损失【1-25】如如习习题题 1-25 附附图图所所示示，用用 U 形形管管液液柱柱压压差差计计测测量量等等直直径径管管路路从从截截面面A 到到截截面面 B 的的摩摩擦擦损损失失。若若流流体体密密度度为为，指指示示fh液液密密度度为为，压压差差计计读读数数为为 R。试试推推导导出出用用读读数数R 计计算算摩摩擦擦损损失失的的计计算算式式。0fh解解 从从截截面面 A 到到截截面面 B 列列伯伯努努利利方方程程，截截面面A 为为基基准准面面，则则得得 AB fABfppHghpppHpgh 1液液柱柱压压差差计计 1-1 为为等等压压面面 ABpR gpHgRg020 ABpppRgHg由由式式得得 ( ) 1与式20fRgh此此式式即即为为用用 U 形形管管压压差差计计测测量量流流体体在在两两截截面面之之间间流流动动的的摩摩擦擦损损失失的的计计算算式式。【1-26】如如习习题题 1-26 附附图图所所示示，有有的的水水平平管管与与垂垂直直管管，其其中中有有温温度度为为20的的水水流流动动，流流速速为为。在在截截面面 A.5735mmmm/3m s与与截截面面 B 处处各各安安装装一一个个弹弹簧簧压压力力表表，两两截截面面的的距距离离为为6m，管管壁壁的的相相对对粗粗糙糙度度。试试问问这这两两个个直直管管上上的的两两个个弹弹簧簧压压力力表表读读数数的的差差值值是是否否相相同同？/.d 0004如如果果不不同同，试试说说明明其其原原因因。如如果果用用液液柱柱压压差差计计测测量量压压力力差差，则则两两个个直直管管的的液液柱柱压压力力计计的的读读数数R 是是否否相相同同？指指示示液液为为汞汞，其其密密度度为为。/313600kg m解解 已已知知管管内内径径，水水的的温温度度 t=20. 005dm密密度度，黏黏度度，流流速速./39982kg m.31004 10Pa s/3um s雷雷诺诺数数 湍湍流流.Re.5 3005 3 9982149 101004 10 du管管壁壁相相对对粗粗糙糙度度 . 0004d查查得得摩摩擦擦系系数数 . 00293这这两两个个直直管管的的摩摩擦擦 阻阻力力损损失失相相同同，为为./.fl uhJkgd226300293158 20052(1) 弹弹簧簧压压力力表表读读数数之之差差值值水水平平管管在在 A、B 两两截截面面列列伯伯努努利利方方程程习题 1-25 附图习题 1-26 附图-_AABB ABfpupugZgZh2222因因，故故得得，ABABZZuu.9982 158157701577ABfpphPakPa垂垂直直管管在在 A、B 两两截截面面间间列列伯伯努努利利方方程程，以以截截面面A 为为基基准准面面，,ABABZZLmuu06 AB BfppgZh= .9982 981 69982 158745307453 ABBfppgZhPakPa 上上述述计计算算结结果果表表明明，垂垂直直管管的的大大于于水水平平管管的的。这这是是因因为为流流体体在在垂垂直直管管中中从从下下向向上上流流动动时时，位位能能增增大大而而静静压压能能减减小小。ABppABpp(2)U 形形管管液液柱柱压压差差计计的的读读数数R水水平平管管与与前前面面相相同同，由由伯伯努努利利方方程程得得 ABfppha 另另从从 U 形形管管压压差差计计等等压压面面处处力力的的平平衡衡，求求得得汞ABpR gpRg( )()ABppRbg汞由由式式与与式式，求求得得 a( )b.().(. )fhRmmmg汞9982 15801276 汞柱1276 汞柱981136009982垂垂直直管管与与前前面面相相同同，由由伯伯努努利利方方程程得得另另从从 U 形形管管压压( )ABfppgLhc 差差计计等等压压面面处处力力的的平平衡衡，求求得得汞ABpR gpL gRg ()ABppL gRdg 汞由由式式，求求得得 与式cd()汞fhRg从从上上述述推推导导可可知知，垂垂直直管管与与水水平平管管的的液液柱柱压压差差计计的的读读数数R 相相同同。有有了了读读数数 R 值值，就就可可以以分分别别用用式式求求得得水水平平管管及及垂垂直直管管的的 及式bd-_。()ABpp【1-27】有有一一输输送送水水的的等等直直径径（内内径径为为d）垂垂直直管管路路，在在相相距距H 高高度度的的两两截截面面间间安安装装一一U 形形管管液液柱柱压压差差计计。当当管管内内水水的的流流速速为为时时，测测u得得压压差差计计中中水水银银指指示示液液读读数数为为R。当当流流速速由由增增大大到到时时，试试求求压压差差计计中中水水银银指指示示液液读读数数是是 R 的的多多少少倍倍。设设管管内内水水的的流流动动处处于于粗粗糙糙管管完完u'u'R全全湍湍流流区区。解解 从从习习题题 2-25 与与习习题题 2-28 可可知知， U 形形管管液液柱柱压压差差计计的的读读数数R 与与两两截截面面间间流流体体流流动动的的摩摩擦擦损损失失成成正正比比，即即。fhfRh又又知知道道，在在粗粗糙糙管管完完全全湍湍流流区区为为阻阻力力平平方方区区，即即摩摩擦擦损损失失与与流流体体流流速速的的平平方方成成正正比比，。fhufhu2由由上上述述分分析析可可知知 Ru2因因此此 ''''2222RuuRRRuu【1-28】水水的的温温度度为为 10，流流量量为为，在在直直径径、长长为为 100m 的的直直管管中中流流动动。此此管管为为光光滑滑管管。(1)试试计计算算此此管管330 L h.mmmm5735路路的的摩摩