化工原理期末试卷及答案Ⅱ优选稿

化工原理期末试卷及答
案Ⅱ
集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
化工原理期末试卷及答案Ⅱ
一、填空（共40分）
1．（2分）传热的极限是，传质的极限
是。

2.（2分）对流给热是的联合作用的结果，流体
对壁面的热流密度因流动而。

3.（5分）根据引起流动的原因，可将对流给热分为两类，
即，前者是产生的宏观流动，后者则是在传热过程中而引起的流动。

反映的是流体的流动状态。

4.（4分）液体沸腾的必要条件是和。

工业上强化沸
腾给热的途径有和。

5.（3分）蒸汽冷凝时冷凝液在壁面上的存在方式有两种，
即。

在工业冷凝器中都采取措施促
进。

6.（1分）高温时热辐射往往成为主要的传热方式，这是因
为。

7. （2分）对工业热射线来说，大多数材料可看作灰体，但对太阳辐射来
说则不能作为灰体处理，这是因
为。

8．（6分）20 oC的水与N
2逆流接触以脱除水中溶解的O
2。

塔底入口的N
2
种含氧体积分数为0.1%，设气液两相在塔底达到平衡，平衡关系服从亨
利定律。

已知20℃时，O
2-H
2
O系统，E=4.062×106kPa。

当绝对操作压力
为101.3kPa时，水离开塔底时的最低含氧量为
；当绝对操作压力为50kPa时，水离开塔底时的最低含氧量为。

9. （4分）漂流因子的含义是。

等分子反向扩散（有/无）漂流因子。

10．（1分）有效膜理论中静止膜的当量膜厚呈关系。

11.（2分）情况为气相阻力控制，
而为液相阻力控制。

12．（3分）计算传质单元数N
OG
的方法有三种，分别为。

13.（4分）在常压下将干球温度65oC、湿球温度40oC的空气冷却到
15oC，则1kg干空气中凝结出水分。

（65 oC, P
s =25.014kPa; 40 oC, P
s
=7.375kPa, r
40 oC
=2401.1kJ/kg；
15 oC, P
s
=1.707kPa）
14.（1分）对流干燥的特点是。

二、单项选择题（每小题3分，共18分）
1．常压30oC下含氨体积百分数为10%的混合气体与稀氨水（x=0.5）接触，此时会发生。

（1atm、30oC下稀氨水的相平衡方程为y=x）
A.吸收
B. 解吸
C. 平衡
D. 无法判定
2．如某空气的干球温度为50oC、湿球温度为30 oC，则
其露点。

A. 30 oC
B. 50oC
C. 大于30 oC，但小于 50oC
D. 小于30 oC
3. 已知常压下，25oC下水分在某湿物料与空气之间的平衡关系为：
空气相对湿度100%时，平衡含水量X=0.02kg水/kg干料
空气相对湿度50%时，平衡含水量X=0.002kg水/kg干料
如该湿物料的含水量为0.2kg水/kg干料，令其与25oC、相对湿度50%的空气接触，则自由含水量为，结合水含量
为，非结合水含量为。

A. 0.18
B. 0.198
C. 0.018
D. 0.002
E.0.02
F. 0.2
4. 三层固体壁面紧密接触，如下图。

t
1、t
2
、t
3
和t
4
分别为500 oC、400
oC、300 oC和200 oC，三层的厚度δ
1、δ
2
和δ
3
分别为300mm、100mm
和300mm，则1、2、3层的热阻之比为。

A. 3:1:3
B. 1:1:1
C.1:3:1
D. 不能确定5．物体的黑度反映的是。

A. 物体的颜色
B. 物体的辐射能力
C. 物体的辐射能力接近于黑体的程度
D. 物体的一种性质，还与外界条件有关
6．当L/G>m时，增大L，气体出口浓度y
下降。

2
A. 显着
B. 不显着
C. 不能确定
三、计算题（共42分）
1．（12分）有一套管换热器，内管为Ф19mm×3mm，管长为2m，管隙的油与管内的水流向相反。

油的流量为270kg/h，进口温度100C，水的流量为360kg/h，入口温度为10C，若忽略热损失，且知以管外表面积为基准的传热系数K=374W/(m2. C)，，油的比热容c
=1.88kJ/(kg. C)，试求油和水的
p
出口温度分别为多少？ (水的比热容按4.18kJ/(kg. C)计算)
2.（15分）有一逆流操作的吸收塔中用清水吸收氨—空气混合气中的氨，混合气流量为1500m3/h（标准状态下），混合气体入塔含氨摩尔分数为0.02，出塔含氨摩尔分数为0.001。

吸收塔操作时的总压为1atm，温度为20C，在操作浓度范围内，氨水系统的平衡方程为y=1.2x，总传质系数K
a
y 为0.0522kmol/(m3.s)。

若塔径为1m，实际液气比为最小液气比的1.2倍，则所需塔高为多少？
3．（15分）某常压操作的连续干燥器，其处理湿物料的能力为63.5kg/h （以湿物料计）。

进干燥器的湿物料温度30C，湿基含水量20%，出干燥器的物料温度50C，湿基含水量5%；室外空气温度20C，湿度0.01kg水/kg 干气，经预热器温度达到120C，后送入干燥器，废气排出温度为70C，湿度为0.05kg水/kg干气。

（绝干料的比热容为1.5kJ/(kg. C)，干燥器的热损失忽略）
求：（1）空气用量；
（2）预热器的热负荷。

化工原理III试卷B答案
二、填空（共39分）
1．（2分）温度相等，两相平衡
2.（2分）流体的宏观流动与热传导，增大
3.（5分）强制对流，自然对流，外力（泵、风机或其他势能），因流体
冷热部分密度不同，Re
4.（4分）过热度，汽化核心，加热表面粗糙化，沸腾液体中加添加剂改变其表面张力
5. （4分）滴状冷凝和膜状冷凝，滴状冷凝
6．（1分）辐射能力与温度的四次方成正比例关系
7. （2分）太阳辐射中可见光占46%，而物体的颜色对可见光呈现强烈的
选择性
8．（6分）44.16mg/m3,
9．（1分）因主体流动造成A的传递速率较等分子反向扩散的倍数，无
10.（1分）1次方
11. （2分）易溶气体，难溶气体
12.（3分）对数平均推动力法，吸收因素法，图解积分法
14.（1分）热、质同时反向传递
二、单项选择题（每小题3分，共18分）
1．A 2. D 3．B E A 4. B 5. C 6. B
四、计算题（共45分）
1．（12分）
2.（15分）
气相流率
传质单元高度
最小液气比 实际液气比 L/G=1.2(L/G)min=1.21.14=1.37 塔高H= HOG NOG =0.609 9.84=5.99 m
3. 解：(15分)
（1）求空气用量V
（2）求预热器热负荷
24'D G G π=)./(0318.01785.0025.022s m kmol =⨯=m a K G H y OG 609.00522.00318.0===14.12.1/02.0001.002.0)(2121min =-=--=x x y y G L e。