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化工原理习题及解答 （华南理工大学化工原理教研组编） 2004年6月 流体力学与传热 第一章 流体流动 解：混合气体的平均分子量Mn为 Mn=M EMBED Equation.3 y EMBED Equation.3 + M EMBED Equation.3 y EMBED Equation.3 + M EMBED Equation.3 y EMBED Equation.3 + M EMBED Equation.3 y EMBED Equation.3  =44×0.085+32×0.075+28×0.76+18×0.08 =28.86kg/kmol 该混合气体在500℃，1atm时的密度为 ρ= EMBED Equation.3 = EMBED Equation.3 × EMBED Equation.3 =0.455kg/m3 1.2 解：设备上真空表的绝对压强为 绝对压强=大气压―真空度 =740―100 =640mmHg =640× EMBED Equation.3 =8.53×10 EMBED Equation.3 N/m2 设备内的表压强为 表压强=―真空度 =―100mmHg =―（100× EMBED Equation.3 ）=―1.33×10 EMBED Equation.3 N/m2 或表压强=―（100×1.33×10 EMBED Equation.3 ）=―1.33×10 EMBED Equation.3 N/m2 1.3 解：设通过孔盖中心的0—0水平面上液体的静压强为p，则p便是罐内液体作用于孔盖上的平均压强。 根据流体静力学基本方程知 p=p EMBED Equation.3 +ρg h 作用在孔盖外侧的是大气压强p EMBED Equation.3 ，故孔盖内外两侧所受压强差为 Δp=p―p EMBED Equation.3 = p EMBED Equation.3 +ρgh― EMBED Equation.3 ρgh Δp=960×9.81(9.6―0.8)=8.29×10 EMBED Equation.3 N/m2 作用在孔盖上的静压力为  EMBED Equation.3  Δp× EMBED Equation.3 =8.29×10 EMBED Equation.3 N 每个螺钉能承受的力为  EMBED Equation.3  螺钉的个数=3.76×10 EMBED Equation.3 =6.23个 1.4 解：U管压差计连接管中是气体。若以 EMBED Equation.3 分别表示气体，水和水银的密度，因为 EMBED Equation.3 《 EMBED Equation.3 ，故由气体高度所产生 的压强差可以忽略。由此可认为 EMBED Equation.3  EMBED Equation.3  由静力学基本方程式知  EMBED Equation.3 = EMBED Equation.3  =1000×9.81×0.05+13600×9.81×0.05 =7161N/m2  EMBED Equation.3 =7161+13600×9.81×0.4=6.05×10 EMBED Equation.3 N/m(表压) 1.5 解：1）1，2，3三处压强不相等，因为这三处虽在静止流体的同一水平面上，但不是连通着的 同一种流体。 2）4，5，6三处压强相等，因为这三处是静止的，连通这的同一种流体内，并在同一水平面上。 3） EMBED Equation.3  即  EMBED Equation.3   EMBED Equation.3   EMBED Equation.3  =101330―（13600―1000）×9.81×0.1 =88970N/m2 或  EMBED Equation.3  EMBED Equation.3 =12360N/m2（真空度） 又由于 EMBED Equation.3  即  EMBED Equation.3  所以 EMBED Equation.3  EMBED Equation.3  =101330―（13600―1000）×9.81×0.2 =76610N/m2 或  EMBED Equation.3 24720N/m2（真空度） 1.6 解：在串联U管的界面上选2，3，4