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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...

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,至少要向出油口施加多大的压力?(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)
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. 【解析】 由p=ρgh得h===2381m. 油层距地面高度h=2000m,喷至出油口处的压强为p’,则 p’=p-ρgh=2.10×107Pa-900kg/m3×9.8N/kg×2000m=3.36×106 Pa. 油井口直径D=10cm=0.1m,面积S=π()2=3.14×()2=7.85×10-3m2; 原油喷出地面的力F=p'S=3.36×106 Pa×7.85×10-3m2=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.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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