化工原理课后思考题参考答案

化⼯原理课后思考题参考答案
第⼆章流体输送机械
2-1 流体输送机械有何作⽤？
答：提⾼流体的位能、静压能、流速，克服管路阻⼒。

2-2 离⼼泵在启动前，为什么泵壳内要灌满液体？启动后，液体在泵内是怎样提⾼压⼒的？泵⼊⼝的压⼒处于什么状体？
答：离⼼泵在启动前未充满液体，则泵壳内存在空⽓。

由于空⽓的密度很⼩，所产⽣的离⼼⼒也很⼩。

此时，在吸⼊⼝处所形成的真空不⾜以将液体吸⼊泵内。

虽启动离⼼泵，但不能输送液体（⽓缚）；
启动后泵轴带动叶轮旋转，叶⽚之间的液体随叶轮⼀起旋转，在离⼼⼒的作⽤下，液体沿着叶⽚间的通道从叶轮中⼼进⼝位置处被甩到叶轮外围，以很⾼的速度流⼊泵壳，液体流到蜗形通道后，由于截⾯逐渐扩⼤，⼤部分动能转变为静压能。

泵⼊⼝处于⼀定的真空状态（或负压）
2-3 离⼼泵的主要特性参数有哪些？其定义与单位是什么？
1、流量q v : 单位时间内泵所输送到液体体积，m 3/s, m 3/min, m 3/h.。

2、扬程H ：单位重量液体流经泵所获得的能量，J/N ，m
3、功率与效率：
轴功率P ：泵轴所需的功率。

或电动机传给泵轴的功率。

有效功率P e ：gH q v ρ=e P
效率η：p
P e =η 2-4 离⼼泵的特性曲线有⼏条？其曲线的形状是什么样⼦？离⼼泵启动时，为什么要关闭出⼝阀门？答：1、离⼼泵的
H 、P 、η与q v 之间的关系曲线称为特性曲线。

共三条；
2、离⼼泵的压头H ⼀般随流量加⼤⽽下降
离⼼泵的轴功率P 在流量为零时为最⼩，随流量的增⼤⽽上升。

η与q v 先增⼤，后减⼩。

额定流量下泵的效率最⾼。

该最⾼效率点称为泵的设计点，对应的值称为最佳⼯况参数。

3、关闭出⼝阀，使电动机的启动电流减⾄最⼩，以保护电动机。

2-5 什么是液体输送机械的扬程？离⼼泵的扬程与流量的关系是怎样测定的？液体的流量、泵的转速、液体的粘度对扬程有何影响？
答：1、单位重量液体流经泵所获得的能量
2、在泵的进、出⼝管路处分别安装真空表和压⼒表，在这两处管路截⾯1、2间列伯努利⽅程得：
f V M H g
u u g P P h H ∑+-+-+=221220ρ 3、离⼼泵的流量、压头均与液体密度⽆关，效率也不随液体密度⽽改变，因⽽当被输送液体密度发⽣变化时，H-Q 与η-Q 曲线基本不变，但泵的轴功率与液体密度成正⽐。

当被输送液体的粘度⼤于常温⽔的粘度时，泵内液体的能量损失增⼤，导致泵的流量、扬程减⼩，效率下降，但轴功率增加，泵的特性曲线均发⽣变化。

2-6 在测定离⼼泵的扬程与流量的关系时，当离⼼泵出⼝管路上的阀门开度增⼤后，泵出⼝压⼒及进⼝处的液体压⼒将如何变化？
答：泵出⼝压⼒变⼩，进⼝处真空度增加
2-7 离⼼泵操作系统的管路特性⽅程是怎样推导的？它表⽰什么与什么之间的关系？
答：当离⼼泵安装到特定的管路系统中操作时，若贮槽与受液槽两液⾯保持恒定，则泵对单位重量(1N)流体所做的净功为∑+? +?+?=f e H g u g P Z H 22ρ，忽略022
≈?g
u 令g P Z H ρ?+
=0， 22452282v v e e f kq q d d l l g g u d l l H =
++= ++=∑∑∑∑∑ξλπξλ得管路特性⽅程20v kq H H +=
2-8 管路特性⽅程20v kq H H +=中的0H 与k 的⼤⼩，受哪些因素影响？
答：0H 与液⾯⾼度差和静压差有关。

k 与管路长度、管径、摩擦系数及局部阻⼒系数有关。

2-9 离⼼泵的⼯作点是怎样确定的？流量的调节有哪⼏种常⽤的⽅法？
答：1、离⼼泵在管路中正常运⾏时，泵所提供的流量和压头应与管路系统所要求的数值⼀致。

安装于管
路中的离⼼泵必须同时满⾜管路特性⽅程与泵的特性⽅程，即管路特性⽅程20v kq H H +=和泵的特性⽅
程 H =f(Q)，联解上述两⽅程所得到两特性曲线的交点，即离⼼泵的⼯作点。

2、改变⼝阀开度（改变管路特性曲线）；改变泵的转速（改变泵的特性曲线）；离⼼泵并联操作；离⼼泵的串联操作。

2-10 何谓离⼼泵的⽓蚀现象？如何防⽌发⽣⽓蚀？
答：1、当叶⽚⼊⼝附近的最低压⼒等于或⼩于输送温度下液体的饱和蒸汽压时，液体将在此处汽化或者是溶解在液体中的⽓体析出并形成⽓泡。

含⽓泡的液体进⼊叶轮⾼压区后，⽓泡在⾼压作⽤下急剧地缩⼩⽽破灭，⽓泡的消失产⽣局部真空，周围的液体以极⾼的速度冲向原⽓泡所占据的空间，造成冲击和振动。

⾦属表⾯受到压⼒⼤，频率⾼的冲击⽽剥蚀以及⽓泡内夹带的少量氧⽓等活泼⽓体对⾦属表⾯的电化学腐蚀等，使叶轮表⾯呈现海绵状、鱼鳞状破坏。

这种现象称为汽蚀。

2、为了避免⽓蚀的发⽣，泵的安装⾼度不能太⾼，可⽤泵规格表中给出的⽓蚀余量对泵的安装⾼度加以限制。

2-11 影响离⼼泵最⼤允许安装⾼度的因素有哪些？答：最⼤允许安装⾼度∑-?--=f v H h g
p g p H ρρ0；环境⼤⽓压，⼯作温度下的液体饱和蒸⽓压，允许⽓蚀余量，吸⼊管路的压头损失。

2-12 往复泵有没有⽓蚀现象？
答：往复泵⼀样有⽓蚀问题，只是相对较⼩，但在实际使⽤中⼀样需要满⾜⼊⼝压⼒要求。

2-13 往复泵的流量由什么决定？与管路情况是否有关？
答： ASn q v =理；往复泵的流量由泵缸尺⼨、活塞⾏程及往复频率所决定，(即单位时间内活塞扫过的体积)。

与管路情况（⼏乎）⽆关。

2-14 往复泵的扬程（对液体提供压头）与什么有关？最⼤允许扬程是由什么决定的？
答：1、 2、最⼤允许扬程由泵的机械强度、密封性能及电动机的功率等决定。

2-15 何谓通风机的全风压？其单位是什么？如何计算？
答：全风压：单位体积⽓体流经通风机后所获得的总机械能。

单位是Pa ，
()()2112212212-22d d s s s s t p p p p u u p p gH P +-=
-+-==ρρρ
2,222
22
11u p u p d d ρρ==
2-16 通风机的全风压与静风压及动风压有什么关系？
答：全风压为静风压和动风压之和。

()动风压
静风压2112-d d s s t p p p p P +-=
2-17 为什么通风机的全风压与⽓体密度有关？在选⽤通风机之间，需要把操作条件下的全风压⽤密度换算成标定条件下的全风压。

但为什么离⼼泵的压头H 与密度⽆关？
答：因为通风机全压gH P t ρ=，所以和密度有关
离⼼泵的理论压⼒T Q b D g ctg u g u H 2
22222πβ-=
第三章沉降与分离
3-1 固体颗粒与流体相对运动时的阻⼒系数在层流层区（斯托克斯区）与湍流区（⽜顿区）有何不同？答：10-4< Re <2的区域称为层流区或斯托克斯定律区。

Re 24=
ξ；湍流区或⽜顿（Newton ）定律区（500< Re <2x105）
3-2 球形颗粒在流体中从静⽌开始沉降，经历哪两个阶段？何谓固体颗粒在流体中的沉降速度？沉降速度受哪些因素影响？答：1、加速阶段和等速阶段
2、匀速阶段中颗粒相对于流体的运动速度u t 称为沉降速度
3、影响因素由沉降公式()
ξρ
ρρ34-=p p t gd u 可以确定。

d p 、p ρ、ρ及阻⼒系数有关。

重点掌握层流区()µ
ρρ182-=p p
t gd u 3-3 固体颗粒在流体中沉降，其雷诺数越⼤，流体粘度对沉降速度的影响如何？
答：粘度越⼤沉降速度越⼩。

3-4 固体颗粒在流体中沉降，其沉降速度在层流层区（斯托克斯区）和湍流区（⽜顿区）与颗粒直径的关系有何不同？
答：沉降速度在层流层区（斯托克斯区）()µρρ182-=p p
t gd u ，与颗粒粒径的平⽅成正⽐；
在湍流区（⽜顿区）()ρρρp
3.03d g u p t -=，与颗粒粒径的平⽅根成正⽐。

3-5 某微⼩颗粒在⽔中按斯托克斯定律沉降，试问在50℃⽔中的沉降速度与在20℃⽔中的沉降速度⽐较，有何不同？
答：按照沉降速度在层流层区（斯托克斯区）()µρρ182-=p p
t gd u ，液体温度升⾼，粘度降低，密度降低，
所以沉降速度增加。

3-6 球形颗粒于静⽌流体中在重⼒作⽤下的⾃由沉降都受到哪些⼒的作⽤？其沉降速度受哪些因素影响? 答：重⼒，浮⼒，阻⼒；沉降速度受d p 、p ρ、ρ及阻⼒系数有关
3-7 利⽤重⼒降尘室分离含尘⽓体中的颗粒，其分离条件是什么？
答：t
u H u L ≥ 3-8 何谓临界粒径pc d ？何谓临界沉降速度tc u ？
答：临界粒径：能100%除去的最⼩粒径；临界沉降速度WL
q u vs tc =。

3-9 ⽤重⼒降尘室分离含尘⽓体中的尘粒，当临界粒径pc d 与临界沉降速度tc u 为⼀定值时，含尘⽓体的体积流量与降尘室的底⾯积及⾼度有什么关系？
答：成正⽐
3-10 当含尘⽓体的体积流量vs q ⼀定时，临界粒径pc d 及临界沉降速度tc u 与降尘室的底⾯积WL 有什么关系。

答：成反⽐
3-11 如果已知含尘⽓体中的临界沉降速度tc u ，如何计算多层隔板式降尘室的⽓体处理量vs q ？答：()tc vs W Lu n q 1+=
3-12 何谓离⼼分离因数？提⾼离⼼分离因数的途径有哪些？答：离⼼分离因数：同⼀颗粒所受到离⼼⼒与重⼒之⽐g
r K c 2
ω=； 3-13 离⼼沉降与重⼒沉降有何不同？
答：在⼀定的条件下，重⼒沉降速度是⼀定的，⽽离⼼沉降速度随着颗粒在半径⽅向上的位置不同⽽变化。

3-14 对于旋风分离器，提⾼离⼼分离因数的有效⽅法是什么？
3-15 要提⾼过滤速率，可以采取哪些措施？答：过滤速率⽅程()A
V V r p A d dV e /+?=µυτ 3-16 恒压过滤⽅程式中，操作⽅式的影响表现在哪⾥？
答：τ2e 22KA VV V =+
τK qq q =+e 22
3-17 恒压过滤的过滤常数K 与哪些因素有关？答：µυ
r p K ?=2
第四章传热
4-1 根据传热机理的不同，有哪三种基本传热⽅式？他们的传热机理有何不同？
答：根据传热机理的不同，热的传递有三种基本⽅式：热传导、对流传热和辐射传热。

热传导（简称导热）：热量不依靠宏观混合运动⽽从物体中的⾼温区向低温区移动的过程。

在固体、液体和⽓体中都可以发⽣。

对流传热：由流体内部各部分质点发⽣宏观运动⽽引起的热量传递过程，只能发⽣在有流体流动的场合。

热辐射：因热的原因⽽产⽣的电磁波在空间的传递。

可以在完全真空的地⽅传递⽽⽆需任何介质。

4-2 傅⽴叶定律τ
λd dt A Q -=中的负号表⽰什么意思？答：热量传递的⽅向沿着温度梯度下降的⽅向。

4-3 固体、液体、⽓体三者的热导率⽐较，哪个⼤，哪个⼩？
答：⼀般固体>液体>⽓体
4-4 纯⾦属与其合计⽐较，热导率哪个⼤？
答：纯⾦属⼤于合⾦
4-5 ⾮⾦属的保温材料的热导率为什么与密度有关？
答：密度⼩，则所含的空⽓越多，⽓体的导热系数低于固体。

4-6 在厚度相同的两层平壁中的热传导，有⼀层的温度差较⼤，另⼀层较⼩。

哪⼀层热阻⼤。

答：温差⼤的热阻⼤，热导率低。

4-7 在平壁热传导中，可以计算平壁总⾯积A 的导热速率Q ，也可以计算单位⾯积的导热速率（即热流密度A
Q q =）。

⽽圆筒壁热传导中，可以计算圆筒壁内、外平均⾯积的导热速率Q ，也可以计算单位圆周长度的壁⾯导热速率ql ，为什么不能计算热流密度？
答：圆筒壁的传热⾯积和热流密度不再是常量，但传热速率在稳态时是常量
4-8 输送⽔蒸⽓的圆管外包覆两层厚度相同、热导率不同的保温材料。

若改变两层保温材料的先后次序，
其保温效果是否改变？若被保温的不是圆管⽽是平壁，保温材料的先后顺序对保温效果是否有影响？答：圆筒壁：有影响平壁∑=?=?=?=?=31
333222111i i R t A b t A b t A b t Q λλλ没有影响 4-9 对流传热速率⽅程中的对流传热系数α与哪些因素有关
答：流动状态（⽓、液、蒸汽）、流体的性质（热导率、热容、粘度、密度）、壁⾯形状等
[流体有⽆相变化、流体流动的原因、流动状态、流动物性和壁⾯情况（换热器结构）等都影响对流传热系数。

]
4-10 流体在圆管内强制对流时对流换热系数α的计算式中，Pr 的指数n 由什么决定？流体在管内的流速及管径对α的影响有多⼤？管长、弯管的曲率对管内对流传热有何影响？
答：被加热n=0.4;被冷却n=0.3 8.1-∝d α
在传热管的长度⼩于进⼝段以前，管⼦愈短，则边界层愈薄，α就愈⼤。

曲率越⼤，α就愈⼤。

4-11 ⽔的对流传热系数⼀般⽐空⽓⼤，为什么？
答：按照强制对流公式5.0~4.07.0~6.0--∝µλα
()3
4
323212141ln ln ln 2r r r t t l Q λλλπ++-=t A Q ?=α
4-12 为什么滴状冷凝的对流传热系数⽐膜状冷凝的⼤？由于壁⾯不容易形成滴状冷凝，蒸汽冷凝多为膜状冷凝。

影响膜状冷凝的因素有哪些？
答：在滴状冷凝过程中，壁⾯的⼤部分⾯积直接暴露在蒸汽中，在这些部位没有液膜阻碍着热流，故滴状冷凝的传热系数可⽐膜状冷凝⾼⼗倍左右。

影响膜状冷凝的因素有：
（1）冷凝液膜两侧的温度差当液膜呈滞流流动时，若温度差加⼤，则蒸汽冷凝速率增加，因⽽液膜层厚度增加，使冷凝传热系数降低。

（2）流体物性由膜状冷凝传热系数计算式可知，液膜的密度、粘度及导热系数，蒸汽的冷凝潜热，都影响冷凝传热系数。

（3）蒸汽的流速和流向蒸汽以⼀定的速度运动时，和液膜间产⽣⼀定的摩擦⼒，若蒸汽和液膜同向流动，则摩擦⼒将是液膜加速，厚度减薄，使传热系数增⼤；若逆向流动，则相反。

但这种⼒若超过液膜重⼒，液膜会被蒸汽吹离壁⾯，此时随蒸汽流速的增加，对流传热系数急剧增⼤。

（4）蒸汽中不凝⽓体含量的影响若蒸汽中含有空⽓或其它不凝性⽓体，则壁⾯可能为⽓体（导热系数很⼩）层所遮盖，增加了⼀层附加热阻，使对流传热系数急剧下降。

因此在冷凝器的设计和操作中，都必须考虑排除不凝⽓。

含有⼤量不凝⽓的蒸汽冷凝设备称为冷却冷凝器，其计算⽅法需参考有关资料。

（5）冷凝壁⾯的影响若沿冷凝液流动⽅向积存的液体增多，则液膜增厚，使传热系数下降，故在设计和安装冷凝器时，应正确安放冷凝壁⾯。

例如，对于管束，冷凝液⾯从上⾯各排流到下⾯各排，使液膜逐渐增厚，因此下⾯管⼦的传热系数⽐上排的要低。

为了减薄下⾯管排上液膜的厚度，⼀般需减少垂直列上的管⼦数⽬，或把管⼦的排列旋转⼀定的⾓度，使冷凝液沿下⼀根管⼦的切向流过，
4-13 液体沸腾的两个基本条件是什么？
答：⼀是液体的温度要达到沸点,⼆是需要从外部吸热。

4-14 为什么核状沸腾的对流传热系数⽐膜状沸腾的传热系数⼤？影响核状沸腾的因素主要有哪些？
答：核状沸腾，⽓泡的⽣成速度、成长速度以及浮升速度都加快。

⽓泡的剧烈运动使液体受到剧烈的搅拌作⽤，α增⼤。

膜状沸腾传热需要通过⽓膜，所以其α值⽐核状沸腾⼩。

影响核状沸腾的因素主要有：液体物性；温度差；操作压⼒；加热⾯状况；设备结构、加热⾯形状和材料性质以及液体深度等。

4-15 同⼀液体，为什么沸腾时的对流传热系数⽐⽆相变化时的对流传热系数⼤？
答：因为相变热⽐液体的热容⼤很多，所以沸腾时的对流传热系数⽐⽆相变化时的对流传热系数⼤。

4-16 换热器中冷热流体在变温条件下操作时，为什么多采⽤逆流操作？在什么情况下可以采⽤并流操作？
答：逆流时的平均温度差最⼤，并流时的平均温度差最⼩，其它流向的平均温度差介于逆流和并流两者之间，因此就传热推动⼒⽽⾔，逆流优于并流和其它流动型式。

当换热器的传热量Q即总传热系数K⼀定时，采⽤逆流操作，所需的换热器传热⾯积较⼩。

在某些⽣产⼯艺要求下，若对流体的温度有所限制，如冷流体被加热时不得超过某⼀温度，或热流体被冷却时不得低于某⼀温度，则宜采⽤并流操作。

4-17 换热器在折流或错流操作时的平均温差如何计算？
答：①根据冷、热流体的进、出⼝温度，算出纯逆流条件下的对数平均温度差；
②按下式计算因数 R 和 P：
③根据R和P 的值，从算图中查出温度差校正系数；
④将纯逆流条件下的对数平均温度差乘以温度差校正系数
，即得所求的。

4-18 换热器的总传热系数的⼤⼩，受哪些因素影响？怎样才能有效地提⾼总传热系数？
答：取决于流体的物性、传热过程的操作条件及换热器的类型等；
K 值总是接近于α⼩的流体的对流传热系数值，关键在于提⾼α⼩⼀侧的对流传热系数；减慢污垢形成速率或及时清除污垢。

4-19 在换热器中，⽤饱和蒸汽在换热管外冷凝发热，加热管内流动的空⽓。

总传热系数接近哪种流体的对流传热系数？壁温接近哪种流体的温度？忽略污垢和管壁热阻。

要想增⼤总传热系数，应增⼤哪个流体的对流传热系数？
答：总传热系数接近空⽓⼀侧的对流传热系数；壁温接近饱和蒸汽的温度；要想增⼤总传热系数，应增⼤空⽓的对流传热系数。

4-20 何谓透热体、⽩体、⿊体、灰体？
答：能透过全部辐射能的物体，称为透热体；能全部反射辐射能的物体，称为⽩体；能全部吸收辐射能的物体，称为⿊体或绝对⿊体；能够以相等的吸收率吸收所有波长辐射能的物体，称为灰体。

4-21 何谓⿊度？影响固体表⾯⿊度的主要因素有哪些？
答：在同⼀温度下，实际物体的辐射能⼒与⿊体的辐射能⼒之⽐，定义为灰体的⿊度。

影响固体表⾯⿊度的主要因素有：物体的性质、温度及表⾯情况（如表⾯粗糙度及氧化程度）。

4-22 ⿊度⼤的灰体对投射来的热辐射能的反射率是⼤还是⼩？他的辐射能⼒是⼤还是⼩？
答：⼩；⼤
4-23 保温瓶的夹层玻璃表⾯为什么镀⼀层反射率很⾼的材料？夹层抽真空的⽬的是什么？
答：减少热辐射；降低热传导；
4-24 两个灰体表⾯间的辐射传热速率与哪些因素有关？
答：它们的吸收率和反射率，形状和⼤⼩以及相互间的位置和距离等因素。

4-25 常⽤的强化或削弱物体之间辐射传热的辐射有哪两种？
答：改变物体表⾯的⿊度；采⽤遮热板。

4-26 两物体的温度分别是200℃及100℃，若将温度各提⾼300℃，维持其温差不变，其辐射传热的热流量是否变化？
答：增⼤
4-27 有的列管式换热器为什么做成多管程的？
答：可以增⼤管程流速，提⾼对流换热系数。

4-28 下列流体在列管换热器中宜⾛管程还是壳程？
答：（1）腐蚀性流体宜⾛管程，避免同时腐蚀管程和壳程
（2）⾼压流体宜⾛管程，避免制造较厚的壳体
（3）饱和⽔蒸⽓冷凝放热宜⾛壳程，以利于排出冷凝液
(4) 温度不太⾼，需要冷却的流体宜⾛壳程，有利于散热
（5）需要提⾼流速的⽆相变流体宜⾛管程
4-29 换热器的强化传热中，最有效的途径是增⼤总传热系数K ，如何增⼤K 值？答：根据公式2
211111111αλα++++=d m d R d d b R K 可以采取如下措施：（1）提过对流换热系数，尤其是提⾼较⼩⼀层的对流换热系数（2）降低污垢热阻，及时清洗换热器，
（3）降低热传导热阻，选择导热率⼤的材料，降低换热壁的厚度。

第五章吸收
5-1 选择吸收剂时，应从哪⼏个⽅⾯考虑？
答：(1) 溶解度吸收剂对溶质组分的溶解度越⼤，则传质推动⼒越⼤，吸收速率越快，且吸收剂的耗⽤量越少。

(2) 选择性吸收剂应对溶质组分有较⼤的溶解度，⽽对混合⽓体中的其它组分溶解度甚微，否则不能实现有效的分离。

(3) 挥发度在吸收过程中，吸收尾⽓往往为吸收剂蒸汽所饱和。

故在操作温度下，吸收剂的蒸汽压要低，即挥发度要⼩，以减少吸收剂的损失量。

(4) 粘度吸收剂在操作温度下的粘度越低，其在塔内的流动阻⼒越⼩，扩散系数越⼤，这有助于传质速率的提⾼。

(5) 其它所选⽤的吸收剂应尽可能⽆毒性、⽆腐蚀性、不易燃易爆、不发泡、冰点低、价廉易得，且化学性质稳定。

5-2 对于物理吸附，在⼀定温度下，如何判断⽓体在⽔中的溶解的难与易？
答：溶液浓度相同时，难溶⽓体在溶液上⽅的平衡分压⼤。

5-3 亨利定律中的E 、H 、m 三者与温度、压⼒有什么关系？
答：由Ex p A =*
；mx y =； H c p A A =* 可得S
S HM mp E ρ≈= 5-4 ⽓液相平衡关系中，（1）若温度升⾼，亨利常数将如何变化？（2）在⼀定温度下，⽓相总压升⾼，相平衡常数m 如何变化？若⽓相组成y 为⼀定值，总压升⾼，液相x 将如何变化？
答：（1）温度升⾼，亨利常数增加
（2）总压增加，m 减⼩；x 增加
5-5 若溶质分压为p 的⽓体混合物与溶质浓度为c 的溶液接触，如何判断溶质是从⽓相向液向传递还是从液向向⽓相传递？答：根据公式*A p 与H c A 的关系来判断，如果*A p >H
c A ，从⽓相向液相传递 5-6 ⽓体分⼦扩散系数与温度、压⼒有何关系？液体分⼦扩散系数与温度、粘度有何关系？
答：⽓体分⼦扩散系数与温度的1.5次⽅成正⽐，总压⼒成反⽐；液体的扩散系数与温度成正⽐，与粘度成反⽐。

5-7 何谓对流传质的有效膜理论？如何根据有效膜理论写出传质速率⽅程式？
答：单相对流传质的传质阻⼒全部集中在⼀层虚拟的膜层内，膜层内的传质形式仅为分⼦扩散。

有效膜厚zG 由层流内层浓度梯度线延长线与流体主体浓度线相交于⼀点E ，则厚度zG 为E 到相界⾯的垂直距离。

5-8 何谓两相间传质的双膜理论？其基本论点是什么？
答：（1）⽓液两相存在⼀个稳定的相界⾯，界⾯两侧存在稳定的⽓膜和液膜。

膜内为层流，A 以分⼦扩散⽅式通过⽓膜和液膜。

（2）相界⾯处两相达平衡，⽆扩散阻⼒。

（3）有效膜以外主体中，充分湍动，溶质主要以涡流扩散的形式传质。

5-9 在稳态传质过程中，若⽓液相平衡关系符合亨利定律，如何应⽤双膜理论推导出总传质速率⽅程式？⽓相总传质系数K Y （或液相总传质系数K X ）与⽓膜传质系数k y 及液膜传质系数k x 有何关系？
答：⽓相传质速率⽅程)(*A Y Y K N Y -=，b mX Y +=*
5-10在⽓液两相传质过程，什么情况下属于⽓膜阻⼒控制，什么情况下属于液膜阻⼒控制？ 1 1Y
X Y k k m K +=
答：当Y X k k >>时属于⽓膜阻⼒控制；当Y X k k <<时属于液膜阻⼒控制
5-11 在逆流操作的吸收塔中，当进塔⽓体组成Y 1及进塔液体组成X 2已定，最⼩液⽓⽐min
G L 与溶质的吸收率η有何关系？答：由ηm m Y Y Y G L =-=??? ??/121min 可知，min
??G L 与吸收率η成正⽐。

5-12 传质单元数与传质推动⼒有何关系?传质单元⾼度与传质阻⼒有何关系?
答：传质推动⼒越⼩，则意味着过程的难度越⼤，此时所需的传质单元数也就越⼤。

传质阻⼒越⼤，填料层有效⽐表⾯越⼩，则每个传质单元所相当的填料层⾼度就越⼤。

5-13 ⽓相传质单元⾼度与⽓相总压⼒p 有何关系?液相传质单元⾼度与液相总浓度c 有何关系? 答：
5-14 吸收因数()mG L /的⼤⼩对⽓相总传质单元数OG N 有何影响？如何说明其原因？
5-15 吸收率η对OG N 有何影响？
5-16 在OG N ⼀定的条件下，若L 、G 、温度t 、总压p 、吸收剂进⼝组成X 1等改变，对混合⽓的出⼝组成Y 2有何影响？
答：
第六章蒸馏
6-1 何谓拉乌尔定律？
答：溶液中溶剂A 的蒸汽分压等于纯溶剂的蒸⽓压与其液相组成的乘积。

6-2 何谓理想溶液？
答：在全部范围内符合拉乌尔定律的溶液
6-3 在⼀定总压p 下，理想溶液的⽓液两相达到平衡时，液相组成x 与平衡温度的关系式如何表⽰？⽓相组成y 与平衡温度的关系式如何表⽰？答：000B
A B p p p p x --=；0000B A B A p p p p p p y --= 6-4何为泡点、露点？对于⼀定的压⼒与组成，⼆者⼤⼩关系如何？
答：冷液恒压加热，溶液开始沸腾起泡的温度称为泡点；过热蒸汽恒压冷却，开始冷凝⽽析出像露珠似的液滴对应的温度称为露点。

露点⾼于泡点。

6-5 双组分理想溶液的⽓液两相达到平衡时，若已知平衡温度t 与液相组成x ，如何计算⽓相组成y ？反之，若已知总压p 与⽓相组成y ，如何计算平衡温度t 与液相组成x ？
答：()
x p x p x p y B A A -+=1000；0A p py x = 6-6 双组分理想溶液的相对挥发度α如何计算？α与什么因素有关？α的⼤⼩对两组分的分离有何影响？答：00B
A p p =α；与组分种类、系统总压有关；α数值越⼤，两组分就越容易分离。

6-7 如何应⽤平均相对挥发度α表⽰平衡条件下的液相组成x 与⽓相组成y 之间的关系？答：()x x y 11-+=αα，()y
y x 1--=αα 6-8 在⼀定的总压p 下，双组分理想溶液的平均相对挥发度是如何计算的？
答：取最低温度的α值与最⾼温度的α值之⼏何平均值。

6-9 相对挥发度α=1时，⽤普通精馏是否能分离混合物？
答：不能
6-10 何谓⾮理想溶液？在什么条件下出现最低恒沸点或最⾼恒沸点？
答：各组分的蒸⽓压不服从拉乌尔定律；
当组分蒸⽓压对拉乌尔定律有最⼤正偏差时，出现最低恒沸点。

6-11 平衡蒸馏与简单蒸馏有何不同？
答：简单蒸馏过程为不稳定过程。

平衡蒸馏为稳定连续过程，⽣产能⼒⼤。

6-12 精馏塔的塔顶液相回流及塔底的⽓相回流对溶液的精馏起什么作⽤？
答：提供系统所需的热量和冷量；改变产品的组分浓度。

6-13 在板式精馏塔的塔板上，⽓液两相是怎样进⾏传热、传质的？
答：在板式精馏塔的塔板上，从上⾯板下来的液体与从下⾯板上来的⽓体在该板上接触，⽓相温度⾼于液相温度，⽓相发⽣部分冷凝，把热量传递给液相，使液相部分⽓化。

难挥发组分B 从⽓相向液相传递。

6-14 何谓理论板？实际塔板上汽液两相传质情况与理论板有何不同？
答：使⽓液两相达到平衡状态的塔板称为⼀块理论板。

实际塔板的分离程度要⽐理论板⼩。

6-15 精馏塔⼀般有精馏段与提馏段，他们的作⽤有什么不同？
答：精馏段得到含轻组分较多的产品，提馏段得到含重组分较多的产品。

6-16 上下相邻两层塔板的温度、液相组成与⽓相组成有何不同？
答：上板的温度低于下⾯板；液相和⽓相组成⾼于下⾯板。

6-17 精馏塔中⽓相组成、液相组成及温度沿塔⾼是如何变化的？
答：精馏塔中⽓相组成、液相组成下降；温度升⾼。

6-18 W
D W F x x x x F D --=，W D F D x x x x F W --=，F D W F x x x x W D --=这3个物料衡算式中，各流量的摩尔⽐与各组成的差值之⽐有什么规律？如何记忆？
答：等于另外两个物料组成浓度差之⽐。

6-19 当进料流量F 及组成F x ⼀定时，若馏出液流量D 增多⽽釜液流量W 减少时，馏出液的组成W x 及釜液D x 的组成将如何变化？答：由W
D W F x x x x F D --=可知，W x 增加，D x 减少。

6-20 当
W D ⼀定时，若F x 增⼤，将如何变化？D x 及W x 将如何变化？答：由F
D W F x x x x W D --=可知，W x 增加，D x 增加。

6-21 何谓恒摩尔流量的假设？其成⽴的条件是什么？在精馏塔计算中有何意义？
答：（1）恒摩尔汽流恒摩尔汽流是指在精馏塔内，从精馏段或提馏段每层塔板上升的汽相摩尔流量各⾃相等，但两段上升的汽相摩尔流量不⼀定相等。

即精馏段提馏段
（2）恒摩尔液流恒摩尔液流是指在精馏塔内，从精馏段或提馏段每层塔板下降的液相摩尔流量分别相等，但两段下降的液相摩尔流量不⼀定相等。

即精馏段提馏段
6-22 精馏塔的进料状态有⼏种？他们对精馏段及提馏段的下降液体流量及上升蒸汽流量有什么影响？答：有五种：冷液进料；饱和液体（泡点）进料；汽液混合物进料；饱和蒸汽（露点）进料；过热蒸汽进料。

6-23 何谓进料状态参数？不同的进料热状态的q 值有何不同？如何计算？。