化工原理杨祖荣1-7章模拟题答案(完美排版)
化工原理第二版杨祖荣主编习题答案完整
化工原理-第二版-杨祖荣主编-习题答案-完整版目录第一章流体流动与输送机械 (2)第二章非均相物系分离 (38)第三章传热 (44)第四章蒸发 (70)第五章气体吸收 (74)第六章蒸馏 (96)第七章固体干燥··········································· (120)1. 某烟道气的组成为CO2 13％，N2 76％，H2O 11％（体积％），试求此混合气体在温度500℃、压力101.3kPa时的密度。
解：混合气体平均摩尔质量M m = Σy i M i = (0.13 × 44 + 0.76 × 28 + 0.11×18) × 10 ?3 = 28.98 × 10 ?3 kg/mol∴混合密度ρm =pM m 101.3 × 10 3 × 28.98 × 10 ?3 = =0.457kg/m 3 8.31× (273 + 500) RT2．已知20℃时苯和甲苯的密度分别为879 kg/m3和867 kg/m3,试计算含苯40％及甲苯60％（质量％）的混合液密度。
解：1ρm=ρ1a1+ ρ2a2=0.4 0.6 + 879 867混合液密度ρ m = 871.8kg/m 33．某地区大气压力为101.3kPa，一操作中的吸收塔塔内表压为130kPa。
化工原理1_7章习题答案解析
目录第一章流体流动与输送机械·····················································（2） 第二章 非均相物系分离·························································（32） 第三章 传热···································································（42） 第四章蒸发···································································（69） 第五章气体吸收·······························································（73） 第六章 蒸馏···································································（95） 第七章固体干燥·······························································（119）第一章 流体流动与输送机械1. 某烟道气的组成为CO 213％，N 276％，H 2O11％（体积％），试求此混合气体在温度500℃、压力101.3kPa 时的密度。
化工原理1-7章习题答案(新课本)
目录第一章流体流动与输送机械 (2)第二章非均相物系分离 (32)第三章传热 (42)第四章蒸发 (69)第五章气体吸收 (73)第六章蒸馏 (95)第七章固体干燥 (119)第一章 流体流动与输送机械1. 某烟道气的组成为CO 2 13％，N 2 76％，H 2O 11％（体积％），试求此混合气体在温度500℃、压力101.3kPa 时的密度。
解：混合气体平均摩尔质量kg/mol 1098.2810)1811.02876.04413.0(33--⨯=⨯⨯+⨯+⨯=∑=i i m M y M ∴ 混合密度333kg/m 457.0)500273(31.81098.28103.101=+⨯⨯⨯⨯==-RT pM ρm m2．已知20℃时苯和甲苯的密度分别为879 kg/m 3和867 kg/m 3,试计算含苯40％及甲苯60％（质量％）的混合液密度。
解：8676.08794.012211+=+=ρρρa a m混合液密度 3kg/m 8.871=m ρ3．某地区大气压力为101.3kPa ，一操作中的吸收塔塔内表压为130kPa 。
若在大气压力为75 kPa 的高原地区操作该吸收塔，且保持塔内绝压相同，则此时表压应为多少？解：''表表绝＋p p p p p a a =+=∴kPa 3.15675)1303.101)(''=-==＋（－＋真表a a p p p p4．如附图所示，密闭容器中存有密度为900 kg/m 3的液体。
容器上方的压力表读数为42kPa ，又在液面下装一压力表，表中心线在测压口以上0.55m ，其读数为58 kPa 。
试计算液面到下方测压口的距离。
解：液面下测压口处压力 gh p z g p p ρρ+=∆+=10题4 附图m 36.255.081.990010)4258(30101=+⨯⨯-=+ρ-=ρ-ρ+=∆∴h g p p g p gh p z5. 如附图所示，敞口容器内盛有不互溶的油和水，油层和水层的厚度分别为700mm 和600mm 。
38化工原理 (杨祖荣 著) 高等教育出版社 课后答案
第六章 蒸馏· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · （69） 第七章 干燥· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · （83）
57 3.5mm
m s 2 16479kg / h
质量流量不变
u2
Vs 9 / 3600 1.27 m / s 2 0.785d 2 0.785 0.05 2 d1 2 68 ) 0.69( ) 2 1.27 m / s 50 d2
或:
u 2 u1 (
G2 u 2 1.27 1831 2325.4kg / m 2 s
'
0 Rg
7．用一复式 U 形压差计测量水流过管路中 A、B 两点的压力差。指示液为汞，两 U 形管之间充 满水，已知 h1=1.2m，h2=0.4m，h4=1.4m，h3=0.25m，试计算 A、B 两点的压力差。 解：图中 1、2 为等压面，即 p1 p 2
p1 p A gh1
p1 p 1 gh1
p 2 p a (h1 R) Z 1 g R 2 g
p 1 gh1 p a (h1 R Z ) 1 g R 2 g
1
h1 2
p p a Rg ( 2 1 ) Z1 g
化工原理 第二版 杨祖荣主编 习题答案 完整版
p1 = p + ρgh p 2 = p a + ρ 0 gR
题 6 附图 p + ρgh = p a + ρ 0 gR
则容器内表压： p ? p a = ρ 0 gR ? ρgh = 13600 × × ? 900 × × = kPa 7．如附图所示，水在管道中流动。为测得 A-A′、 B-B′截面的压力差，在管路上方安装一 U 形压差计， 指示液为水银。已知压差计的读数 R＝180mm，试计 算 A-A′、B-B′截面的压力差。已 知水与水银的密度 分别为 1000kg/m3 和 13600 kg/m3。 解：图中，1-1′面与 2-2′面间为静止、
此时双液体 U 管的读数为 R ' = = × 12 =
9．图示为汽液直接混合式冷凝器，水蒸气与冷水相遇被冷凝为 水，并沿气压管流至地沟排出。 现已知真空表的读数为 78kPa，求气 压管中水上升的高度 h。 解: p + ρgh = p a 题9 附图 3 水柱高度 h= pa ? p 78 × 10 3 = 3 = ρg 10 ×
其中： z1 = z 2 Δh = 1 2
p1 ? p 2 1 1 2 2 = (u 2 ? u1 ) + ∑ h f = 2 ? 2 ) + = ? m ρg 2g 2 × 说明 2 截面处测压管中水位高。这是因为该处动能小，因而静压能高。
13．如附图所示，用高位槽向一密闭容器送水，容器中的 表压为 80kPa。已知输送管路为 φ 48 × mm 的钢管，管路系 统的能量损失与流速的关系为 ΣW f = 2 （不包括出口能量 损失） ， 试求： （1） 水的流量； （2） 若需将流量增加 20％，高位槽应提高多少 m？ 解： （1）如图
《化工原理》课本习题答案
《化工原理》课本习题答案第一章流体流动1 PA（绝）= 1.28×105 N/m2PA（表）= 2.66×104N/m22 W = 6.15吨3 F = 1.42×104NP = 7.77×104Pa4 H = 0.39m5 △P = 2041×105N/m26 P = 1.028×105Pa△h = 0.157m7 P（绝）= 18kPa H = 8.36m8 H = R PA> PB9 略10 P = Paexp[-Mgh/RT]11 u = 11.0m/s ; G = 266.7kg/m2sqm = 2.28kg/s12 R = 340mm13 qv = 2284m3/h14 τ= 1463s15 Hf = 0.26J/N16 会汽化1718 F = 4.02×103N19 略20 u2 = 3.62m/s ; R = 0.41m21 F = 151N22 v = 5.5×10-6m2/s23 =0.817 a = 1.0624 略25 P（真）= 95kPa ; P（真）变大26 Z = 12.4m27 P（表）= 3.00×105N/m228 qv = 3.39m3/h P1变小 P2变大29 qv = 1.81m3/h30 H = 43.8m31 τ= 2104s32 He = 38.1J/N33 qv =0.052m3/s=186m3/h34 qv1 = 9.7m3/h ; qv2 = 4.31m3/hqv3 = 5.39m3/h ; q,v3 = 5.39m3/h35 qvB/qvC = 1.31 ; qvB/qvC =1.05 ;能量损失36 P1（绝）=5.35×105Pa37 = 13.0m/s38 qv = 7.9m3/h39 qVCO2（上限）=3248l/h40 = 500 l/s ; τ=3×104PaF = 3×102N P = 150w41 he = 60.3J/kg42 τy = 18.84Pa μ∞ = 4.55Pa·s43 τy = 39.7Pa44 略第二章流体输送机械1 He = 15+4.5×105qV2He = 45.6J/N Pe = 4.5KW2 P = ρω2r2/2 ; Φ/ρg = u2/2g = 22.4J/N3 He = 34.6J/N ; η = 64％4 略5 qV = 0.035m3/s ; Pe = 11.5KW6 串联7 qV = 0.178m3/min ; qV, = 0.222m3/min8 会汽蚀9 安装不适宜，泵下移或设备上移10 IS80-65-160 或 IS100-65-31511 ηV = 96.6％12 不适用13 P = 33.6KW ; T2 = 101.0℃14 qV = 87.5m3/h ; 选W2第三章流体的搅拌1 略2 P = 38.7w ; P’ = 36.8w3 d/d1 = 4.64 ; n/n1 = 0.359 ; N/N1 = 100 第四章流体通过颗粒层的流动1 △φ = 222.7N/m22 △φ/L = 1084Pa/m3 V = 2.42m34 K = 5.26×10-4m2/s ; qe = 0.05m3/m25 A = 15.3m2 ; n = 2台6 略7 △V0 = 1.5L8 △V = 13L9 q = 58.4l/m2 ; τw = 6.4min10 τ = 166s ; τw = 124s11 K = 3.05×10-5m2/sVe = 5.06×10-2m3 ; V = 0.25m312 n’ = 4.5rpm ; L’/L = 2/3第五章颗粒的沉降和流态化1 ut = 7.86×10-4m/s ; ut’ = 0.07m/s2 dP = 88.8μm3 τ = 8.43×10-3s ; s = 6.75×10-5m4 dpmax = 3.6μm5 dpmin = 64.7μm ; ηP = 60％6 可完全分开7 ζRe2<488 η0 = 0.925 ; x出1 = 0.53x出2 = 0.27 ; x出3 = 0.20x出4 = 0 ; W出 = 59.9kg/day9 ε固 = 0.42 ; ε流 = 0.71 ; ΔФ = 3.14×104N/m210 略11 D扩 = 2.77m12 略第六章传热1 δ1 = 0.22m ; δ2 = 0.1m2 t1 = 800℃3 t1 = 405℃4 δ = 50mm5 (λ’-λ)/ λ = -19.7％6 略7 Q,/Q = 1.64 λ小的放内层8 a = 330W/m2*℃9 a = 252.5W/ m2*℃10 q = 3.69kw/m211 q1/q2 =112 w = 3.72×10-3kg/s ; w’=7.51×10-3kg/s13 Tg = 312℃14 Tw = 746K15 τ = 3.3hr16 ε A = 0.48 ; ε B = 0.4017 略18 热阻分率0.3％K’=49.0W/m2·℃ ; K,, = 82.1W/m2·℃19 w = 3.47×10-5kg/m·s ; tw = 38.7℃20 δ= 82mm21 a1 =1.29×104W/m2·℃ ; a,2 = 3.05×103W/m2·℃ ; R = 7.58*10-5m2·℃/W22 δ= 10mm ; Qmax = 11.3KW23 R = 6.3×10-3m2·℃/W24 n = 31 ; L = 1.65m25 L = 9.53m26 qm = 4.0kg/s ; A = 7.14m227 qm2 = 10.9kg/s ; n = 36 ; L = 2.06m ; q,m1 = 2.24kg/s28 qm = 0.048kg/s29 t2 = 76.5℃ ; t2 = 17.9℃30 t,2 = 98.2℃ ; 提高水蒸气压强T’=112.1℃31 qm1 = 1.24kg/s32 T,2 = 78.7℃ ; t,2 = 61.3℃33 T = 64.6℃ ; t2a = 123.1℃ ; t2b = 56.9℃34 t2 = 119℃35 τ = 5.58hr36 单壳层Δtm = 40.3℃ ; 双壳层Δtm’=43.9℃37 a = 781W/m2·℃38 L = 1.08m ; t2’=73.2℃39 NP = 2 ; NT = 114 ; L实 = 1.2L计 = 3.0m ; D = 460mm 第七章蒸发1 W = 1500kg/h ; w1 = 12.8％ ; w2 = 18.8％2 Δt = 12.0℃3 A = 64.7m2 ; W/D = 0.8394 W = 0.417kg/s ; K = 1.88×103W/m2·℃ ; w’= 2.4％5 t1 = 108.6℃ ; t2 = 90.9℃ ; t3 = 66℃6 A1 = A2 = 9.55m2第八章吸收1 E=188.1Mpa;偏差0.21%2 G=3.1×10-3kgCO2/kgH2O3 Cmin=44.16mg/m3水；Cmin=17.51mg/m3水4 （xe-x）=1.19×10-5；（y-ye）=5.76×10-3 ;(xe-x)=4.7×10-6 ;(y-ye)=3.68×10-35 (y-ye)2/(y-ye)1=1.33 ; (xe-x)2/(xe-x)1=2.676 τ=0.58hr7 τ=1.44×106s8 Kya=54.9kmol/m3·h ; H OG=0.291m ;液相阻力分率15.1%9 N A=6.66×10-6kmol/s·m2 ; N A’=1.05×10-5kmol/(s·m2)10 略11 略12 NOG=13 略14 略15 x1=0.0113; =2.35×10-3 ;H=62.2m16 (1)H=4.61m;(2)H=11.3m17 Gmin=0.489kmol/m2·h ; x2=5.43×10-618 HA=2.8m ; HB=2.8m19 (1)HOG=0.695m;Kya=168.6kmol/m3·h;(2)w=4.36kmol/h20 y2=0.00221 η’=0.87；x1’=0.0032522 y2’=0.000519第九章精馏1 （1）α1=2.370 ；α2=2.596 ；（2）αm=2.4842 t=65.35℃； xA=0.5123 t=81.36℃ ; yA=0.18724 (1)NT=7; (2)V=20.3kmol/h; (3)D=47.4kmol; W=52.6kmol25 t=60℃; xA=0.188; xB=0.361; xC=0.45126 x(A-D) :0.030;0.153;0.581;0.237 y(A-D) :0.141;0.306;0.465;0.08527 D/F=0.4975;W/F=0.5025; xD(A-D):0.402;0.591;0.007;9.7×10-5 ;xW(A-D):1.4×10-5;0.012;0.690;0.29828 N=14.1 ; N1=7.9第十章气液传质设备1 EmV=0.7582 ET=41%3 N实=104 D=1.2m5 HETP=0.356m6 D=0.6m; △P/H=235.44Pa/m第十一章萃取1 (1)E=64.1kg;R=25.9kg;x=0.06;y=0.046 (2)kA=0.767;β=14.62 (1)E=92.2kg;R=87.8kg;yA=0.13; xA=0.15(2)E°=21.31kg;R°=78.69kg;yA°=0.77;xA°=0.163 (1)R=88.6kg;E=130.5kg;yA=0.0854;yS=0.862;yB=0.0526;xS=0.0746;xB=0.82 5 (2)S=119.1kg4 xA2=0.225 E1=125kg;RN=75kg;yA1=0.148;yS1=0.763;yB1=0.089;xSN=0.0672;xBN=0.9136 (1)S/B=24.9;(2)S/B=5.137 (1)Smin=36.47kg/h (2)N=5.1第十二章其它传质分离方法1 m=47.7kg2 t1=44.9℃3 a=138.3m2/g4 τB=6.83hr5 W3=0.0825;qm2=5920.3kg/h; JV1=0.0406kg/m2·s;JV2=0.0141kg/m2·s 第十三章热质同时传递的过程1 略2 (1)θ1=20℃; (2)t2=40℃;H=0.0489kg水/kg干空气3 H=0.0423kgH2O/kg干H24 (1)W=0.0156kgH2O/kg干空气(2)tw3=18.1℃5 t2=45.2℃;H2=0.026kg水/kg干气6 W=2.25kg水/kg干气7 P2=320.4kN/m28 Z=2.53m第十四章固体干燥1 =74.2%; =5.6%2 W水=0.0174kg水/kg干气; Q=87.6kJ/kg干气3 略4 (1)ΔI=1.25kJ/kg干气;(2)t2=55.9℃;(3)t2=54.7℃5 (1)t2=17.5℃;H2=0.0125kg水/kg干气 (2) =10.0%6 自由含水量=0.243kg水/kg干料结合水量=0.02kg水/kg干料。
化工原理(杨祖荣)1-7章习题答案
p p 0 gz p1 gh
2
z
p1 gh p 0 p1 p 0 (58 42) 10 3 h 0.55 2.36m g g 900 9.81
5. 如附图所示，敞口容器内盛有不互溶的油和水，油层和水层的厚度分 别为 700mm 和 600mm。在容器底部开孔与玻璃管相连。已知油与水的密度 分别为 800 kg/m3 和 1000 kg/m3。 （1）计算玻璃管内水柱的高度； （2）判断 A 与 B、C 与 D 点的压力是否相等。 解： （1）容器底部压力
整理得
题7
附图
由此可见， U 形压差计所测压差的大小只与被测流体及指示液的密度、读数 R 有关，而与 U 形压差计放置的位置无关。 代入数据
p A p B (13600 1000 ) 9.81 0.18 22249 Pa
8．用 U 形压差计测量某气体流经水平管道两截面的压力差，指示液为水，密度为 1000kg/m3， 读数 R 为 12mm。为了提高测量精度，改为双液体 U 管压差计，指示液 A 为含 40％乙醇的水溶液， 密度为 920 kg/m3， 指示液 C 为煤油， 密度为 850 kg/m3。 问读数可以放大多少倍？此时读数为多少？ 解：用 U 形压差计测量时，因被测流体为气体，则有
目 录
第一章 流体流动与输送机械· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · （2） 第二章 非均相物系分离· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · （32） 第三章 传热· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · （42） 第四章 蒸发· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · （69） 第五章 气体吸收· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · （73） 第六章 蒸馏· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · （95） 第七章 固体干燥· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · （119）
化工原理杨祖荣第二版答案
化工原理杨祖荣第二版答案化工原理是化学工程专业的重要基础课程，它涉及到化学工程领域的基本原理和基础知识。
《化工原理》杨祖荣第二版是一本经典的教材，对化工原理的相关内容进行了系统的阐述和深入的分析，为学习者提供了全面而深入的理论知识。
在学习这门课程的过程中，很多同学都会遇到一些难题，尤其是对于习题的答案有时候难以找到。
因此，本文将针对《化工原理》杨祖荣第二版的习题答案进行详细的解析，希望能够帮助广大学习者更好地掌握化工原理的相关知识。
1. 习题一。
题目，某化工过程的原料A与B按化学计量比反应生成产物C。
试证明，在反应过程中，当A与B的物质量相等时，产物C的物质量最大。
解答，根据化学计量法则，化学反应的物质量平衡是根据反应物的化学计量比来确定的。
假设原料A和B的质量分别为m，n，则根据化学计量比，它们的摩尔数分别为m/M和n/N。
根据反应方程式，原料A和B生成产物C的摩尔数分别为m/M和n/N，反应结束后，产物C的质量为mM/M + nN/N。
当m = n时，产物C的质量最大。
2. 习题二。
题目，某化工装置中，通过一段塔装置，将乙醇与水混合物分离成乙醇和水两种单一组分。
试说明这个过程是属于物理变化还是化学变化？并说明理由。
解答，这个过程属于物理变化。
因为乙醇与水是物理上可分的混合物，通过塔装置的分离过程，只是通过物理手段将混合物分离成两种单一组分，没有改变其化学性质。
而化学变化是指物质在化学反应过程中发生了新的化学键的形成或断裂，导致物质的化学性质发生了变化。
3. 习题三。
题目，某反应器内进行了一种放热反应，试说明在反应过程中如何控制反应器内的温度？解答，在进行放热反应的反应器内，为了控制反应器内的温度，可以采取以下措施，首先，可以通过控制反应物的进料速率和反应物的浓度来控制反应的放热速率，从而控制反应器内的温度；其次，可以通过在反应器内加入冷却剂或者通过外部循环冷却来控制反应器内的温度；最后，可以通过控制反应器的搅拌速率和加热或冷却设备的温度来控制反应器内的温度。
化工原理第二版杨祖荣主编习题答案完整版
目录第一章流体流动与输送机械 (2)第二章非均相物系分离 (38)第三章传热 (44)第四章蒸发 (70)第五章气体吸收 (74)第六章蒸馏 (96)第七章固体干燥 (120)1. 某烟道气的组成为CO2 13％，N2 76％，H2O 11％（体积％），试求此混合气体在温度 500℃、压力 101.3kPa时的密度。
解：混合气体平均摩尔质量M m = Σy i M i = (0.13 × 44 + 0.76 × 28 + 0.11× 18) × 10 ?3 = 28.98 × 10 ?3 kg/mol∴混合密度ρm =pM m 101.3 × 10 3 × 28.98 × 10 ?3 = = 0.457kg/m 3 8.31× (273 + 500) RT2．已知 20℃时苯和甲苯的密度分别为 879 kg/m3和 867 kg/m3,试计算含苯 40％及甲苯 60％（质量％）的混合液密度。
解：1ρm=ρ1a1+ ρ2a2=0.4 0.6 + 879 867混合液密度ρ m = 871.8kg/m 33．某地区大气压力为 101.3kPa，一操作中的吸收塔塔内表压为 130kPa。
若在大气压力为 75 kPa 的高原地区操作该吸收塔，且保持塔内绝压相同，则此时表压应为多少？解：p绝 = p a + p 表 = p a ＋p 表（∴ p 表 = ( p a＋p 真 )－p a = 101.3＋130) ? 75 = 156.3kPa4．如附图所示，密闭容器中存有密度为 900 kg/m3的液体。
容器上方的压力表读数为 42kPa，又在液面下装一压力表，表中心线在测压口以上 0.55m，其读数为 58 kPa。
试计算液面到下方测压口的距离。
解：液面下测压口处压力p = p0 + ρgΔz = p1 + ρgh∴Δz = p1 + ρgh ? p 0 p ? p0 (58 ? 42) × 10 3 = 1 +h= + 0.55 = 2.36m ρg ρg 900× 9.815. 如附图所示，敞口容器内盛有不互溶的油和水，油层和水层的厚度分别为 700mm和 600mm。
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目录第一章流体流动与输送机械·（2）第二章非均相物系分离·（38）第三章传热·（44）第四章蒸发·（70）第五章气体吸收·（74）第六章蒸馏··（96）第七章固体干燥·（120）1. 某烟道气的组成为CO2 13％，N2 76％，H2O 11％（体积％），试求此混合气体在温度 500℃、压力 101.3kPa时的密度。
解：混合气体平均摩尔质量M m = Σy i M i = (0.13 × 44 + 0.76 × 28 + 0.11× 18) × 10 ?3 = 28.98 × 10 ?3 kg/mol∴混合密度ρm =pM m 101.3 × 10 3 × 28.98 × 10 ?3 = = 0.457kg/m 3 8.31× (273 + 500) RT2．已知 20℃时苯和甲苯的密度分别为 879 kg/m3和 867 kg/m3,试计算含苯 40％及甲苯 60％（质量％）的混合液密度。
解：1ρm=ρ1a1+ ρ2a2=0.4 0.6 + 879 867混合液密度ρ m = 871.8kg/m 33．某地区大气压力为 101.3kPa，一操作中的吸收塔塔表压为 130kPa。
若在大气压力为 75 kPa 的高原地区操作该吸收塔，且保持塔绝压相同，则此时表压应为多少？解：p绝 = p a + p 表 = p a ＋p 表（∴ p 表 = ( p a＋p 真 )－p a = 101.3＋130) ? 75 = 156.3kPa4．如附图所示，密闭容器中存有密度为 900 kg/m3的液体。
容器上方的压力表读数为 42kPa，又在液面下装一压力表，表中心线在测压口以上 0.55m，其读数为 58 kPa。
试计算液面到下方测压口的距离。
化工原理1_7章习题答案解析
在1-1与2-2间列柏努利方程：
（a）
或 （b）
其中：z1=0；p1=0（表压）；u1≈0
z2=7m；p2=20×103Pa（表压）
已知泵入口管的尺寸及碱液流速，可根据连续性方程计算泵出口管中碱液的流速：
m/s
ρ=1100kg/m3，ΣWf=40J/kg
第六章蒸馏···································································（95）
第七章固体干燥·······························································（119）
解：
混合液密度
3．某地区大气压力为101.3kPa，一操作中的吸收塔塔内表压为130kPa。若在大气压力为75 kPa的高原地区操作该吸收塔，且保持塔内绝压相同，则此时表压应为多少？
解：
4．如附图所示，密闭容器中存有密度为900kg/m3的液体。容器上方的压力表读数为42kPa，又在液面下装一压力表，表中心线在测压口以上0.55m，其读数为58 kPa。试计算液面到下方测压口的距离。
简化:
12．一水平管由内径分别为33mm及47mm的两段直管组成，水在小管内以2.5m/s的速度流向大管，在接头两侧相距1m的1、2两截面处各接一测压管，已知两截面间的压头损失为70mmH2O，问两测压管中的水位哪一个高，相差多少？并作分析。
解：1、2两截面间列柏努利方程：
其中：
说明2截面处测压管中水位高。这是因为该处动能小，因而静压能高。
6．为测得某容器内的压力，采用如图所示的U形压力计，指示液为水银。已知该液体密度为900kg/m3，h=0.8m，R=0.45m。试计算容器中液面上方的表压。
化工原理杨祖荣1-7章习题答案（完美排版）
化工原理杨祖荣1-7章习题答案（完美排版）目录第一章流体流动与输送机械 (2)第二章非均相物系分离 (32)第三章传热 (42)第四章蒸发 (69)第五章气体吸收 (73)第六章蒸馏 (95)第七章固体干燥 (119)第三章传热1、某加热器外面包了一层厚为300mm 的绝缘材料，该材料的导热系数为0.16W/（m ?℃），已测得该绝缘层外缘温度为30℃，距加热器外壁250mm 处为75℃，试求加热器外壁面温度为多少？解：22321121λλb t t b t t A Q -=-= C 3007516.025.016.005.03075o 21122321=+?-=+λ?λ-=∴t b b t t t 2、某燃烧炉的平壁由下列三种砖依次砌成；耐火砖 b 1=230mm ，λ1=1.05 W/(m·℃) 绝热砖 b 2=230mm ，λ2=0.151W/(m·℃) 建筑砖 b 3=240mm ，λ3=0.93W/(m·℃)已知耐火砖侧温度为1000℃，耐火砖与绝热砖界面处的温度为940℃，要求绝热砖与建筑砖界面处的温度不得超过138℃，试求：（1）绝热层需几块绝热砖；（2）普通砖外侧温度为多少？解：（1）b 2=? m442.09.273151.013894005.123.094010002222321121=∴=-=-λ-=λ-=b b b t t b t t AQ230mmCC t t o o 1386.1059.273151.046.094022<=∴=-（2）t 4=?C9.3493.024.06.1059.273o 443343=∴-==λ-=t t b t t AQ 3、Φ50×5㎜的不锈钢管，导热系数λ1＝16Ｗ／（ｍ·Ｋ），外面包裹厚度为30mm 导热系数λ２＝0.2W/（ｍ·Ｋ）的石棉保温层。
若钢管的表面温度为623Ｋ，保温层外表面温度为373Ｋ，试求每米管长的热损失及钢管外表面的温度。
化工原理课后习题解答杨祖荣主编
第二章 非均相物系分离1、试计算直径为30μm 的球形石英颗粒（其密度为2650kg/ m 3），在20℃水中和20℃常压空气中的自由沉降速度。
解：已知d =30μm 、ρs =2650kg/m 3（1）20℃水 μ=1.01×10-3Pa·s ρ=998kg/m 3设沉降在滞流区，根据式（2-15）m/s 1002.81001.11881.9)9982650()1030(18)(43262---⨯=⨯⨯⨯-⨯⨯=-=μρρg d u s t 校核流型)2~10(1038.21001.19981002.8103042346-----∈⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==μρt t du Re假设成立， u t =8.02×10-4m/s 为所求（2）20℃常压空气 μ=1.81×10-5Pa·s ρ=1.21kg/m 3设沉降在滞流区m/s 1018.71081.11881.9)21.12650()1030(18)(25262---⨯=⨯⨯⨯-⨯⨯=-=μρρg d u s t 校核流型：)2~10(144.01081.121.11018.710304526----∈=⨯⨯⨯⨯⨯==μρt t du Re 假设成立，u t =7.18×10-2m/s 为所求。
2、密度为2150kg/ m 3的烟灰球形颗粒在20℃空气中在层流沉降的最大颗粒直径是多少？解：已知ρs =2150kg/m 3查20℃空气 μ=1.81×10-5Pa.s ρ=1.21kg/m 3当2==μρt t du Re 时是颗粒在空气中滞流沉降的最大粒径，根据式（2-15）并整理218)(23==-μρμρρρt s du g d 所以μm 3.77m 1073.721.181.9)21.12150()1081.1(36)(36532532=⨯=⨯⨯-⨯⨯=-=--ρρρμg d s3、直径为10μm 的石英颗粒随20℃的水作旋转运动，在旋转半径R ＝0.05m 处的切向速度为12m/s ，，求该处的离心沉降速度和离心分离因数。
化工原理课后习题解答杨祖荣主编
第二章 非均相物系分离1、试计算直径为30μm 的球形石英颗粒（其密度为2650kg/ m 3），在20℃水中和20℃常压空气中的自由沉降速度。
解：已知d =30μm 、ρs =2650kg/m 3（1）20℃水 μ=1.01×10-3Pa·s ρ=998kg/m 3设沉降在滞流区，根据式（2-15）m/s 1002.81001.11881.9)9982650()1030(18)(43262---⨯=⨯⨯⨯-⨯⨯=-=μρρg d u s t 校核流型)2~10(1038.21001.19981002.8103042346-----∈⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==μρt t du Re 假设成立， u t =8.02×10-4m/s 为所求（2）20℃常压空气 μ=1.81×10-5Pa·s ρ=1.21kg/m 3设沉降在滞流区m/s 1018.71081.11881.9)21.12650()1030(18)(25262---⨯=⨯⨯⨯-⨯⨯=-=μρρg d u s t 校核流型：)2~10(144.01081.121.11018.710304526----∈=⨯⨯⨯⨯⨯==μρt t du Re 假设成立，u t =7.18×10-2m/s 为所求。
2、密度为2150kg/ m 3的烟灰球形颗粒在20℃空气中在层流沉降的最大颗粒直径是多少？ 解：已知ρs =2150kg/m 3查20℃空气 μ=1.81×10-5Pa.s ρ=1.21kg/m 3 当2==μρt t du Re 时是颗粒在空气中滞流沉降的最大粒径，根据式（2-15）并整理218)(23==-μρμρρρt s du g d 所以μm 3.77m 1073.721.181.9)21.12150()1081.1(36)(36532532=⨯=⨯⨯-⨯⨯=-=--ρρρμg d s 3、直径为10μm 的石英颗粒随20℃的水作旋转运动，在旋转半径R ＝0.05m 处的切向速度为12m/s ，，求该处的离心沉降速度和离心分离因数。
化工原理(上)期末模拟试卷杨祖荣
化工原理(上)期末模拟试卷杨祖荣一、填空题1.气体的黏度随温度的升高而（），水的黏度随温度的升高而（）。
2.牛顿粘性定律的数学表达式为（）。
3.边长为0.5m的正方形通风管道,其当量直径为（）。
4.某流体在直管中作层流流动，在流速不变的情况下，管长、管径同时增加一倍，其阻力损失为原来的（）倍。
5.测流体流量时，随着流体流量增加，孔板流量计两侧压差值将（），若改用转子流量计测量，当流量增大时，转子两端压差值将（）。
6.调节离心泵工作点的方有（）。
二、填空题1.U形压差计与管道A、B两点相连，、A、B间的管长L及管道中流体流量均相同,管内流体均为20℃水,指示液均为汞,则（）A.R1≠R2，R2=R3=R4B.R1=R2=R3=R4C.R1=R2<R3<R4D.R1≠R2≠R3≠R42.转子流量计的主要特点是（）A.恒截面、恒压差B.变截面、变压差C.恒流速、恒压差D.变流速、恒压差3.在板框过滤机中，如滤饼不可压缩，介质阻力不计，当过滤压差增加一倍时，对相同的q值，其过滤速率为原来的（）A.1倍B.2倍C.4倍4.红砖的黑度为0.93，若温度为300℃，则红砖的辐射能力为（）A.6112.3W/m2B.5684W/m2C.1000W/m2D.916W/m25.蒸汽冷凝时的热阻（）A.决定于液膜厚度B.决定于汽膜厚度C.决定于汽膜和液膜厚度D.主要决定于液膜厚度，但汽膜厚度也有影响三、简答题1.影响回转真空过滤机生产能力的因素有哪些?(过滤介质阻力可忽略)2.某换热器用工业水冷却热流体，若热流体流量及进口温度不变，在夏季因冷流体进口温度升高，要求热流体出口温度T不变，应采取何种措施?传热系数K及传热推动力△ t m又有何变化?答案一、1.增大，降低2.T=u d u/d y3.0.54.0.55.增大，不变6.改变出口阀开度改变泵的转速改变叶轮直径二、BCCBA三、1.过滤介质阻力可忽略可见，影响因素有:转筒的转速、浸没度、转筒尺寸、操作压强及处理物料的浓度及特性。
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目录第一章流体流动与输送机械 (2)第二章 非均相物系分离 (32)第三章 传热 (42)第四章蒸发 (69)第五章气体吸收 (73)第六章 蒸馏 (95)第七章固体干燥 (119)第三章 传热1、某加热器外面包了一层厚为300mm 的绝缘材料，该材料的导热系数为0.16W/（m ⋅℃），已测得该绝缘层外缘温度为30℃，距加热器外壁250mm 处为75℃，试求加热器外壁面温度为多少？ 解：22321121λλb t t b t t A Q -=-= C 3007516.025.016.005.03075o 21122321=+⨯-=+λ⨯λ-=∴t b b t t t 2、某燃烧炉的平壁由下列三种砖依次砌成；耐火砖 b 1=230mm ， λ1=1.05 W/(m·℃)绝热砖 b 2=230mm ， λ2=0.151W/(m·℃)建筑砖 b 3=240mm ， λ3=0.93W/(m·℃)已知耐火砖内侧温度为1000℃，耐火砖与绝热砖界面处的温度为940℃，要求绝热砖与建筑砖界面处的温度不得超过138℃，试求：（1） 绝热层需几块绝热砖；（2） 普通砖外侧温度为多少？解：（1）b 2=?m442.09.273151.013894005.123.094010002222321121=∴=-=-λ-=λ-=b b b t t b t t AQ230mm<b 2=442mm<230×2mm则：绝热层需两块绝热砖。
校核t 2=?CC t t o o 1386.1059.273151.046.094022<=∴=- （2）t 4=?C9.3493.024.06.1059.273o 443343=∴-==λ-=t t b t t A Q 3、Φ50×5㎜的不锈钢管，导热系数λ1＝16Ｗ／（ｍ·Ｋ），外面包裹厚度为30mm 导热系数λ２＝0.2W/（ｍ·Ｋ）的石棉保温层。
若钢管的内表面温度为623Ｋ，保温层外表面温度为373Ｋ，试求每M 管长的热损失及钢管外表面的温度。
解：已知钢管的内半径mm 20252501=⨯-=r 钢管的外半径mm 252502==r 保温层的外半径mm 5530253=+=r根据式（3-12a ），每M 管长的热损失W 39794.3014.015702555ln 2.012025ln 161)373623(12ln 1ln 1)(223212131=+=+-⨯⨯π=λ+λ-π=r r r r t t L Q由于是定态热传导，故各层传导的热量应该相等，可得到钢管外表面的温度t 2。
K 6222025ln 16112397623ln 1212112=⨯⨯π-=λ⋅π-=r r l Q t t 4、Φ60×3㎜的铝合金管（导热系数近似按钢管选取），外面依次包有一层30mm 的石棉和30mm 的软木。
石棉和软木的导热系数分别为0.16Ｗ／（ｍ·Ｋ）和0.04Ｗ／（ｍ·Ｋ）（管外涂防水胶，以免水汽渗入后发生冷凝及冻结）。
（1）已知管内壁温度为-110℃，软木外侧温度为10℃，求每M 管长上损失的冷量；（2）计算出钢、石棉及软木层各层热阻在总热阻中所占的百分数；（3）若将两层保温材料互换（各层厚度仍为30mm ），钢管内壁面温度仍为-110℃，作为近似计算，习题3-3 附图假设最外层的石棉层表面温度仍为10℃。
求此时每M 管长损失的冷量。
提示：保温层互换后，保温层外壁面与空气间的对流传热膜系数与互换前相同。
解：(1) t 1110=-℃t 410=℃r 10027=.m r 20030=.m r 30060=.m r 40090=.mλ145=⋅W /(m K)λ2016=⋅.W /(m K)λ3004=⋅.W /(m K)每M 管长损失的冷量：()()W/m 1.526090ln 04.013060ln 16.012730ln 451101102ln 1ln 1ln 1234323212141-=++--=++-=πλλλπr r r r r r t t q (2) R RR R =++∑123 R 11453027000234==⋅ln .(m K)/W 2 R 2101660304332==⋅.ln .(m K)/W 2 R 31004906010137==⋅.ln .(m K)/W 2 R ∑=++=⋅00023443321013714471....(m K)/W 2各层热阻在总热阻中所占的分数：R R 1000234144710016%===钢... R R 24332144712994%===石棉... R R 310137144717005%===软木... 由以上计算可知钢管热阻很小，且R R 软木石棉>。
(3) 若将λλ12和互换，厚度不变，且认为t t 14和不变。
()q =--++=-211010145302710046030101690603794πln .ln .ln .W /m 以上计算可以看出，将保温性能好的材料放在里层，保温或保冷效果好。
但此计算不严格，因为保冷好，则t 4应增大，即'>t 410℃。
5、欲测某绝缘材料的导热系数，将此材料装入附图所示的同心套管间隙内。
已知管长l =1.0m. r 1=10mm, r 2=13mm, r 3=23mm, r 4=27mm。
在管内用热电偶加热，当电热功率为1.0kW 时，测得内管的内壁温度为900℃，外管的外壁温度为100℃，金属管壁的导热系数为50W/（ｍ·Ｋ），试求绝缘材料的导热系数。
若忽略壁阻，会引起多大的误差？解：按题意求得：mm 4.111013ln 1013ln 12121=-=-=r r r r r m mm 5.171323ln 1323ln 23232=-=-=r r r r r m mm 9.242327ln 2327ln 34343=-=-=r r r r r m 22311m 1016.7104.11114.322--⨯=⨯⨯⨯⨯=π=m m lr A2322m 11.0105.17114.322=⨯⨯⨯⨯=π=-m m lr A2333m 156.0109.24114.322=⨯⨯⨯⨯=π=-m m lr A 内管壁的热阻为：K/W 1038.81016.75001.0013.04211121--⨯=⨯⨯-=λ-=m A r r R 外管壁的热阻为：K/W 1013.5156.050023.0027.0433342-⨯=⨯-=λ-=m A r r R 通过多层管壁的热流量为：W 10001013.511.0013.0023.01038.810090042422223141=⨯+⨯λ-+⨯-=+⋅λ-+-=--R A r r R t t Q m 则：λ2=0.114 W/（ｍ·Ｋ）。
若忽略两侧金属壁的热阻，则W 100011.0013.0023.01009002222341=⨯λ--=⋅λ--=m A r r t t Q 则：λ'2=0.114 W/（ｍ·Ｋ）。
由于金属壁的热阻远小于绝缘材料的热阻，在实验精度范围内，金属壁的热阻可以忽略。
6、冷却水在Φ25×2.5㎜，长为2m 的钢管中以1m/s 的流速通过。
冷却水的进、出口温度为20℃和50℃，求管壁对水的对流传热系数？解：定性温度 C 3525020o =+=定t 查得水在35℃时的物性参数：C)W/(m 6257.0,s Pa 108.72,C)kJ/(kg 17.4,kg/m 994o 5o 3⋅=⋅⨯=⋅==-λμc ρp管内径为：d =25-2⨯2.5=20mm=0.02m445101073.2108.72994102.0>⨯=⨯⨯⨯=μρ=-du Re 湍流 )160Pr 7.0(82.46257.010174.4107225.033<<=⨯⨯⨯=λ⋅μ=-p c Pr 6010002.02>==d l 水被加热，k =0.4，得：C)W/(m 4778)82.4()1073.2(02.06257.0023.0Pr Re 023.0o 24.08.044.08.0⋅=⨯⨯⨯⨯=λ=d α 7、一列管式换热器，由38根Φ25×2.5㎜的无缝钢管组成，苯在管内以8.32kg/s 的流速通过，从80℃冷却至20℃。
求苯对管壁的对流传热系数；若流速增加一倍，其他条件不变，对流传热系数又有何变化？解：定性温度 C 5028020o =+=定t 查得苯在50℃时的物性参数：C)W/(m 14.0,s mPa 45.0,C)kJ/(kg 80.1,kg/m 860o o 3⋅=⋅=⋅==λμc ρp管内径为：d =25-2⨯2.5=20mm=0.2mm/s 81.03802.0785.086032.82=⨯⨯⨯=⋅ρ=A m u s 4431010096.31045.086081.002.0>⨯=⨯⨯⨯=μρ=-du Re 湍流 )160Pr 7.0(79.514.0108.11045.033<<=⨯⨯⨯=λ⋅μ=-p c Pr 苯被冷却，k =0.3，则：C)W/(m 1067)79.5()10096.3(02.014.0023.0Pr Re 023.0o 23.08.043.08.0⋅=⨯⨯⨯⨯=λ=αd （2）流速增加一倍，u '=2u ，其他条件不变由于 8.00.8R u e∝∝α 所以 C)W/(m 185821067)(o 28.08.011⋅=⨯==uu αα 8、质量分数为98%，密度ρ=1800kg/m 3的硫酸，以1m/s 的流速在套管换热器的内管中被冷却，进、出口温度分别为90℃和50℃，内管直径为Φ25×2.5㎜。
管内壁平均温度为60℃。
试求硫酸对管壁的对流传热系数。
已知70℃硫酸的物性参数如下：C)W/(m 365.0,s mPa 4.6,C)kJ/(kg 528.1o o ⋅=⋅=⋅=λμc p壁温60℃时的硫酸黏度s mPa 4.8⋅=w μ（1267 W/（m 2·℃））解：定性温度 C 7029050o =+=定t 查得硫酸在70℃时的物性参数：()C m W/365.0s,mPa 4.6,C kJ/kg 528.1o o ⋅=λ⋅=μ⋅=p c 壁温60℃时的硫酸黏度s mPa 4.8⋅=w μ因为黏度较大，故用式（3-16）计算14.033.08.0)(027.0wPr Re d μμλ=α 43105625104.61800102.0<=⨯⨯⨯=μρ=-du Re 过渡流 8.26365.010528.1104.633=⨯⨯⨯=λ⋅μ=-p c Pr C)W/(m 1418)104.8104.6()8.26()5625(02.0365.0027.0o 214.03333.08.0⋅=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=--α 过渡流校正8934.0)5625(1061Re 10618.158.15=⨯-=⨯-=f C)W/(m 12678934.01418o ⋅=⨯=⨯α=αf 过9、原油在Φ89×6㎜的管式炉对流段的管内以0.5m/s 的流速流过而被加热，管长6m 。