moea_joint_essay
111年
[化工製程] 單元操作、輸送現象
第 一 題
如【圖 1】所示，油位於 U型管上端，汞位於 U型管下端，汞比重＝ 13.6，油比重＝ 0.88，水密度＝ 62 lb/ft3 。g ＝ 32 ft/s2，gc ＝ 32 lb‧ft/lbf‧s2。假設流體皆為不可壓縮及管壁無摩擦，若要讓水由 A 往 B 流動，請問 PA － PB 為多少(單位：lbf/in2)？（20 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
運用流體靜力學的壓力平衡方程式（Bernoulli 方程式的靜態項）。從 A 點出發，依照流體高度變化逐項加上或減去液柱壓力（向下為加，向上為減），直到 B 點，即可解出 PA 與 PB 的差值。須注意題目可能存在上下兩條路徑數據不一致的情況，作答時可列出其中一條路徑的計算過程。
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本題可透過建立流體靜力學的壓力平衡方程式來求解。圖中有上下兩個Ｕ型管，理論上兩條路徑求得的壓力差應相同（若不同則代表題目所給的長度或比重數據有矛盾，此處以底部的汞Ｕ型管為例進行計算）。 以底部汞（Mercury, Hg）U 型管路徑計算： 設 A 點所在水平線基準高度為 $Z_A$，B 點所在基準為 $Z_B$。
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