Задачи к разделу 1.

Задача 1.1. Определить абсолютное давление в ресивере компрессорной установки, если присоединенный к нему манометр показывает 0,3 МПа. Барометрическое давление по ртутному барометру составляет 240 мм рт.ст. при температуре ртути 20⁰С.

Решение: Для решения задачи необходимо перевести давление, измеренное по ртутному барометру в давление, выраженное в паскалях, и учесть температурную поправку.

Приведем показания барометра к 0⁰С по следующему соотношению

р₀=р∙(1-0,000172t),

где р₀ - барометрическое давление, приведенное к 0⁰С;

р - действительное давление при температуре воздуха 20⁰;

0,000172 – коэффициент объемного расширения ртути.

р₀ = 740(1-172·10^-6·20)=737,45 мм. рт. ст.=98,3 кПа

Тогда абсолютное давление воздуха в ресивере

Р_а= р₀+р_и=98,3+300=398,3 кПа.

Рисунок к задаче 1.6

Задача 1.2. Определить абсолютное давление в молокопроводе доильной установки, если вакуумметр, присоединенный к молокопроводу показывает разряжение 48 кПа, а барометрическое давление атмосферного воздуха 765 мм.рт.ст. при температуре 25⁰С.

Задача 1.3. Для предупреждения испарения ртути из трубки из ртутного манометра над уровнем ртути наливают слой воды. Определить абсолютное давление в сосуде , если высота столба ртути в манометре составляет 560 мм, а высота столба воды над ртутью равна 160 мм. Барометрическое давление равно 750 мм рт.ст.

Задача 1.4. Разряжение на выходе дымохода парового котла измеряется тягомером с углом наклона трубки К горизонту 30⁰. Длина столба воды, отчитанная по шкале тягомера, равно 140 мм. Определить абсолютное давление газа в Мга, если показание барометра равно 750 мм рт.ст.

Задача 1.5. В ресивере находится воздух массой 50 кг, плотностью 15 кг/м³. Определить емкость ресивера и удельный объем воздуха.

Задача 1.6. Цилиндр, диаметром d=150 мм плотно закрыт подвешенном на пружине поршнем, условно невесомым и скользящим без трения. В цилиндре образован вакуум, составляющий 90% от барометрического давления _б=0,1 МПа. Определить силу натяжения пружины, если поршень неподвижен.

Задача 1.7. Для производства газосварочных работ привезли баллон с кислородом емкостью 40 л. Определить время расхода и массу израсходованного кислорода, если производительность горелки 1280 л/ч при абсолютном давлении 100 кПа и температуре 20⁰С, а избыточное давление в баллоне снизилось с 15 до 0,4 МПа.

Решение: Определяем абсолютное давление кислорода в баллоне до и после сварочных работ по формуле Р_а =Р_б+Р_и, так как параметром является только абсолютное давление.

Количество израсходованного кислорода определяется как разность кислорода, которая содержалась в баллоне до начала сварочных работ и после работ.

Δm=m₁-m₂=

За 1 час израсходовано

m_t= =1,68 кг/ч

Время расхода кислорода

t= =4,5 ч

Задача 1.8. Определить расход метана в газопроводе диаметром d=600 мм, если скорость истечения газа υ=15 м/с при абсолютном давлении 1,6 МПа и температуре 20⁰С.

Задача 1.9. Определить объемную подачу компрессора при температуре 25⁰С и барометрическом давлении 750 мм рт.ст., если при нормальных физических условиях она равна 3 м³/мин.

Задача 1.10. Определить площадь поперечного сечения воздуха вода дутьевого вентилятора, если каждую секунду в топку котла требуется подводить 10 кг воздуха плотностью 1,2 кг/м³. Скорость перемещения воздуха по воздуховоду принять равной 8 м/с.