Дымовая труба высотой 150 м выпускает дым при температуре К. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по физике
Дымовая труба высотой 150 м выпускает дым при температуре К

Дымовая труба высотой 150 м выпускает дым при температуре К .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Дымовая труба высотой 150 м выпускает дым при температуре К. Определить перепад давления на входе в трубу, обеспечивающий тягу. Температура и давление наружного воздуха К и Па, соответственно. Построить график зависимости перепада давления от температуры газов в трубе при фиксированной температуры и давлении наружного воздуха. Привести поясняющий рисунок и указать основные параметры. Дано: h=150 м T1=350 К, T2=220 К , p0=105 Па.

Ответ

p1-p2=867 Па

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Покажем рисунок.
Перепад давлений обеспечивает тягу, которая обусловлена двумя факторами: разностью гидростатических давлений ρgh и изменением плотности газа вследствие перепада температур на верхнем срезе трубы и окружающего воздуха.
Давления на уровне верхней точки трубы при температуре T2 и на той же высоте при температуре T1 можно записать следующим образом
p1=p0-ρ2gh, p2=p0-ρ1gh
(1)
Выразим плотности ρ2 и ρ1, используя уравнение состояния
ρ2=μp0RT2, ρ1=μp0RT1
(2)
Подставляем значения плотностей ρ2 и ρ1 из (2) в уравнение (1) и найдем перепад давлений
p1-p2=∆p=μp0Rgh1T2-1T1
(3)
где R=8,31 Дж∙К-1∙моль-1 – универсальная газовая постоянная, μ=0,029 кг∙моль-1 – молярная масса воздуха, g=9,81 м∙с-2 – ускорение свободного падения.
Размерность:
p1-p2=кг∙моль-1∙ПаДж∙К-1∙моль-1∙м∙с-2∙м∙1К=кг∙Па∙м2∙с-2Дж==кг∙Па∙м2∙с-2кг∙м2∙с-2=Па
Следовательно,
p1-p2=∆p=0,029∙1058,31∙9,81∙150∙1220-1350=18,9 моль
Найти:
p1-p2=?
Ответ: p1-p2=867 Па

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу