某地下油层的压强为2.10×107Pa,从地面向此油层钻一口油井,自油层面向上计算,原油自喷时可能达到的最大高度为多大?若油层距地面2000m,油井直径为10cm,要阻止原油喷出地面,至少要
题目
某地下油层的压强为2.10×107Pa,从地面向此油层钻一口油井,自油层面向上计算,原油自喷时可能达到的最大高度为多大?若油层距地面2000m,油井直径为10cm,要阻止原油喷出地面,至少要向出油层施加多大的压力?(原油密度为0.9×103kg/m3,大气压强比原油压强小得多,故在计算中可以忽略大气压强的影响)
答案
由p=ρgh得h=
=
2.1×107Pa |
900kg/m3×9.8N/kg |
=2381m.
油层距地面高度h
0=2000m,喷至出油口处的压强为p’,则
p’=p-ρgh
0=2.10×10
7Pa-900kg/m
3×9.8N/kg×2000m=3.36×10
6 Pa.
油井口直径D=10cm=0.1m,面积S=π(
)
2=3.14×(
)
2=7.85×10
-3m
2;
原油喷出地面的力F=p'S=3.36×10
6 Pa×7.85×10
-3m
2=26376N.
要阻止原油喷出地面,至少应向出口处施加26376N.
答:原油自喷时可能达到的最大高度为2381m.要阻止原油喷出地面,至少要向出油口施加26376N的压力.
首先分析该题属于液体压强的计算问题,利用液体压强的公式P=ρgh,可间接求出高度;在求压力时,利用压强的定义式变形后得到F=PS,再运用题目的已知条件,就可解答.
压强的大小及其计算;液体的压强的计算.
此题考查了液体压强的计算问题,根据压强再计算压力,应用液体压强公式以及压强定义式的变形,可解决此题.
举一反三
我想写一篇关于奥巴马的演讲的文章,写哪一篇好呢?为什么好
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