Задача 2.2.

Определить кинематическую вязкость воды при температуре 40 ^оС.

Методические указания к решению задачи

Кинематическую вязкость воды в зависимости от температуры можно определить по эмпирической формуле Пуазейля:

где t - температура в ^оС.

Задача 2.3.

Два кислородных баллона одинакового объема соединены трубопроводом. Определить давление, которое установится в баллонах при температуре t = 25 ^оС, если до соединения параметры газа в первом баллоне были: p₁= 8 МПа и t₁= 30 ^оС, а во втором - p₂ = 6 МПа и t₂ = 20^оС.

Методические указания к решению задачи

Массу кислорода в каждом из баллонов до соединения можно определить с помощью уравнения состояния идеального газа:

Общая масса кислорода в двух баллонах:

Тогда давление в баллонах после их соединения:

Задача 2.4.

В цилиндре под поршнем находится воздух при манометрическом давлении 0,02 МПа. Определить перемещение поршня и давление в конце процесса изотермического сжатия, если на поршень дополнительно действует груз массой 5 кг. Диаметр поршня d = 100 мм. Высота начального положения поршня h = 500 мм.

Методические указания к решению задачи

Дополнительную силу, создаваемую грузом, можно найти следующим образом:

F= mg .

Тогда дополнительное давление от груза:

Конечное давление:

p₂ = p₁ + Δp = p_атм + р_ман + Δр.

Объем воздуха в цилиндре до начала действия груза:

.

Объем воздуха после изотермического сжатия:

Тогда, высота положения поршня после сжатия

Перемещение поршня в цилиндре в результате сжатия

Δh = h₁ – h₂.

Задача 2.5.

Определить расход воды в канале при средней скорости υ = 0,85 м/с, если глубина воды в канале h = 2 м, а ширина b = 2 м .

Методические указания к решению задачи

Расход жидкости определим по формуле

^{Q = υ·w}

Где площадь живого сечения, м²:

^{w = b·h.}

Задача 2.6.

Определить среднюю скорость воды в стальной водопроводной трубе, если расход воды равен Q = 250 л/с, а диаметр трубы d = 900 мм.

Методические указания к решению задачи

Площадь живого сечения можно найти по формуле, м²:

Определяем среднюю скорость, м/с:

^{υ =}

Задача 2.7.

Имеется труба с переменным поперечным сечением и напорным движением жидкости. Определить среднюю скорость в первом сечении , если известно, что диаметр первого сечения , диаметр второго сечения и средняя скорость во втором сечении .

Методические указания к решению задачи

Находим площади живых сечений:

^{; .}

Подставляя эти значения в уравнение неразрывности

^,

получим

^,

т. е. для случая круглой трубы, сплошь заполненной жидкостью, средние скорости обратно пропорциональны квадратам диаметров соответствующих внутренних сечений трубы.

Скорость в первом сечении будет равна, м/с

^,

Задача 2.8.

Определить абсолютное давление в сосуде по показанию жидкостного манометра, если известно: h₁= 2м; h₂ = 0,5 м; h₃ = 0,2 м; ρ_м = 880 кг/м³.

Методические указания к решению задачи

Давление в точках А и В равно, так как они лежат в одной горизонтальной плоскости, проходящей в однородной жидкости, поэтому

р_ат + ρ_мgh₃ +ρ_ртgh₂ = р_абс + ρ_вgh₁,

где ρ_рт - плотность ртути, ρ_рт = 13600 кг/м³;

ρ_в – плотность воды, ρ_в = 1000 кг/м³.

Тогда абсолютное давление в сосуде можно определить

р_абс = р_ат + ρ_мgh₃ +ρ_ртgh₂ - ρ_вgh₁