Раздел 1.
Задача 1.1.
Определить коэффициент динамической вязкости воды при температуре 15оС.
Задача 1.2.
Определить величину избыточного давления (р, Па) на поверхность жидкости, находящейся в сосуде в состоянии покоя, если в трубке пьезометра вода поднялась на высоту h = 1,8 м.
Задача 1.3.
Цилиндрический резервуар емкостью H = 6,2 м заполнен водой на высоту H = 6,2 м, диаметр резервуара d = 1,7 м. определить силу давления воды на боковую стенку.
Задача 1.4.
Стальная труба с внутренним диаметром d = 600 мм работает под давлением р = 3 МПа. Найти необходимую толщину стенок трубы, если допустимое напряжение для стали составляет [] = 150 МПа.
Задача 1.5.
Определить гидравлический радиус потока жидкости в канале прямоугольного сечения, если ширина потока b = 80 см, уровень жидкости h = 380 мм.
Методические указания к решению задачи
Для решения данной задачи следует воспользоваться следующей формулой:
Задача 1.6.
Определить
гидравлический радиус потока в канале
прямоугольного сечения шириной 0,4
м,
если глубина потока 1
м.
При расчете сечение потока принимается
прямоугольным, размерами b
h.
Задача 1.7.
Определить изменение плотности воды при нагревании ее от t1 = 7оС до t2 = 97оС.
Методические указания к решению задачи
При нагревании воды ее объем изменяется на ω. Из формулы
где ω – изменение объема, соответствующее изменению температуры на величину t,
имеем
ω / ω =
t.
Плотность воды ρ = m / ω.
Учитывая, что масса воды сохраняется неизменной, находим:
Задача 1.8.
Определить избыточное давление в забое скважины глубиной h = 85 м, которая заполнена глинистым раствором плотностью ρ = 1250 кг/м3.
Методические указания к решению задачи
Величину избыточного давления можно найти по формуле:
р = ρgh .
Задача 1.9.
Определить плотность жидкости ρж , полученной смешиванием объёма жидкости V1 = 0,018 м3 (18 л) плотностью ρ1 = 850 кг/м3 и объёма жидкости V2 = 0,025 м3 (25 л) плотностью ρ2 = 900 кг/м3.
Методические указания к решению задачи
Плотность полученной жидкости можно найти из соотношения суммарных массы и объёма:
Задача 1.10.
Плотность первой жидкости равна 1000 кг/м3, второй – 800 кг/м3, а их смеси – - 850 кг/м3. Определить отношение объемов жидкостей в смеси.
Методические указания к решению задачи
Если выразить плотность смеси жидкостей через плотности и объемы составляющих:
тогда отношение объемов V1 / V2 жидкостей в смеси можно определить используя следующее соотношение:
Раздел 2.
Задача 2.1.
В отопительный котел поступает объем воды V = 50 м3 при температуре 70 оС. Какой объем воды V1 будет выходить из котла при нагреве ее до температуры 90оС? Коэффициент температурного расширения воды принять равным βt = 6·10-4 град -1.
Методические указания к решению задачи
Из формулы коэффициента температурного расширения можно определить изменение объема жидкости
V = βt·t· V.
Подставив в эту формулу исходные данные, можно найти ΔV.
Тогда объем воды, выходящий из котла:
V1 = V + ΔV.