化工原理(第三版)典型习题解答
化工原理(管国锋主编第三版)课后习题答案2流体输送机械
化工原理(管国锋主编第三版)课后习题答案2流体输送机械题号或许会与书本有些不同第2章流体输送机械1）某盛有液体的圆筒容器，容器轴心线为铅垂向，液面水平，如附图中虚线所示。
当容器以等角速度ω绕容器轴线旋转，液面呈曲面状。
试证明：①液面为旋转抛物面。
②。
③液相内某一点（r，z）的压强。
式中ρ为液体密度。
解题给条件下回旋液相内满足的一般式为P gz22r2 C （常量）取圆柱坐标如图，当Z=0,r=0,P=P0,∵C=P0 故回旋液体种，一般式为p gz22r2 p0① 液面为P=P0的等压面22r 0,Z222gr2，为旋转抛物面②H22g2R2又Rh0 Z2 rdrr2grr3dr2R4即：h0=2R24g∴H=2h0③某一点（r,Z）的压强P:P P0 gh22r P0 g(22r22gZ)题号或许会与书本有些不同2）直径0.2m、高0.4m的空心圆桶内盛满水，圆筒定该中心处开有小孔通大气，液面与顶盖内侧面齐平，如附图所示，当圆筒以800rpm转速绕容器轴心线回旋，问：圆筒壁内侧最高点与最低点的液体压强各为多少？解P gz22取圆柱坐标如图，当Z=0,r=0, P=P0 ,∴C=P0故回旋液体种，一般式为p gz22r2 p0B点：Z=0,r=R=0.1m,PB P0 C点:Z=-0.4m,r=0.1m,PC P0 gZ22R2***-*****(2 )2 0.12 3.51 104Pa 26022r2 1000 9.81 ( 0.4)***-*****(2 )2 0.12 3.90 104Pa2603）以碱液吸收混合器中的CO2的流程如附图所示。
已知：塔顶压强为0.45at（表压），碱液槽液面与塔内碱液出口处垂直高度差为10.5m，碱液流量为10m3/h，输液管规格是φ57×3.5mm，管长共45m（包括局部阻力的当量管长），碱液密度，粘度，管壁粗糙度。
试求：①输送每千克质量碱液所需轴功，J/kg。
《化工原理》(第三版)复习思考题及解答
第0章绪论1）广义地说，凡工业生产的关键环节是_______________，这类生产便归属化工生产范畴。
（答：改变物质组成）2）为了便于管理及技术交流，很多行业从化工中划分出去，但它们仍属“化工大家族”中的一员。
这些行业有_______________等。
（答：石油化工，塑料工业，制药工业，硅酸盐工业……）3）生产工艺学是___________________。
（答：研究某一化工产品生产全过程的学科）4）化学工程是_____________________。
（答：研究化工生产中共性问题的学科）5）化工生产中虽然化学反应是核心，但前、后对物料的处理大都为物理加工过程。
这些对物料的物理加工过程称为___________。
（答：单元操作）6）介绍主要单元操作的原理、方法及设备的课程叫_______________。
（答：化工原理）7）物理量=__________×_____________（答：数，单位）8）基本单位：长度_______ ,质量_______ ,时间_______ 。
（答：m，kg，s）9）导出单位：力_______ ,功或能_______ ,功率_______ ,压强_______ （答：N, J, W, Pa）10) 有的单位前面有“字首” ，这些字首的意思是：k_______ ,c_______ ,m_______ ,μ_______。
（答：103,10-2,10-3,10-6）11）查得30℃水的粘度--μ×105 /Pa·S为80.12,表明μ= ______。
（答：80.12×10-5Pa.s）12）量纲是_____________。
如长度单位有m，cm，mm，km 等，其量纲为________ 。
（答：普遍化单位，L）13）物料衡算是对__________、 __________而言的。
[答：一定的时间间隔，一定的空间范围（控制体）]14）总的物料衡算式为__________________ 。
化工原理第三版陈敏恒课后习题答案全解(清晰、可打印版)
P1
u 2 P u 2 P u 2 A1 + 1 = 2+ 2 = 2+ 1 ρ 2 ρ 2 ρ 2 A 2
P1 − P2
2
∴
ρ
u2 = 1 2
A 2 1 A − 1 2
2(P1 − P2 ) 2 ρ ( A1 − A2 2)
d2 D2
解题思路：作 1-1 等压面，由静力学方程得
Pa + hρ1g = PB + ∆hρ1g + hρ 2 g （1）
∵ ∆h ⋅
π
4
D2 = h ⋅
π
4
d2
∴ ∆h = h ⋅
d2 代入（1）式 D2 d2 ρ1g + hρ 2 g D2
得Pa + hρ1g = PB + h ⋅
10．已知：dp=ρ(Xdx+Ydy+Zdz), P h=0=Pa, T=const, 大气为理想气体。 求：大气压与海拔高度 h 之间的关系。 解：大气层仅考虑重力，所以 X=0，Y=0，Z=-g，dz=dh ∴dp=-ρgdh pM 又理想气体 ρ = RT 其中 M 为气体平均分子量，R 为气体通用常数。
解题思路：(1) 管道内空气缓慢鼓泡 u=0，可用静力学原理求解。 (2) 空气的ρ很小，忽略空气柱的影响。 Hρg =Rρi g 1 W= πD2・(H+h)ρ 4 3. 已知：T=20℃（苯） ，ρ=880kg/m3, H=9m, d=500mm,h=600mm。 求：(1) 人孔盖受力 F（N） (2) 槽底压强 P（Pa） 解题思路：(1) 由于人孔盖对中心水平线有对称性，且静压强随深度作线性变 化, 所以可以孔盖中心处的压强对全面积求积得 F。
天大化工原理第3版课后习题答案1-3章
第一章 流体流动流体的重要性质1．某气柜的容积为6 000 m 3，若气柜内的表压力为5.5 kPa ，温度为40 ℃。
已知各组分气体的体积分数为：H 2 40%、 N 2 20%、CO 32%、CO 2 7%、C H 4 1%，大气压力为 101.3 kPa ，试计算气柜满载时各组分的质量。
解：气柜满载时各气体的总摩尔数()mol 4.246245mol 313314.860000.10005.53.101t =⨯⨯⨯+==RT pV n 各组分的质量：kg 197kg 24.246245%40%4022H t H =⨯⨯=⨯=M n m kg 97.1378kg 284.246245%20%2022N t N =⨯⨯=⨯=M n m kg 36.2206kg 284.246245%32%32CO t CO =⨯⨯=⨯=M n mkg 44.758kg 444.246245%7%722CO t CO =⨯⨯=⨯=M n m kg 4.39kg 164.246245%1%144CH t CH =⨯⨯=⨯=M n m2．若将密度为830 kg/ m 3的油与密度为710 kg/ m 3的油各60 kg 混在一起，试求混合油的密度。
设混合油为理想溶液。
解： ()kg 120kg 606021t =+=+=m m m331221121t m 157.0m 7106083060=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+=ρρm m V V V 33t t m m kg 33.764m kg 157.0120===V m ρ 流体静力学3．已知甲地区的平均大气压力为85.3 kPa ，乙地区的平均大气压力为101.33 kPa ，在甲地区的某真空设备上装有一个真空表，其读数为20 kPa 。
若改在乙地区操作，真空表的读数为多少才能维持该设备的的绝对压力与甲地区操作时相同？ 解：（1）设备内绝对压力 绝压=大气压-真空度= ()kPa 3.65Pa 1020103.8533=⨯-⨯ （2）真空表读数真空度=大气压-绝压=()kPa 03.36Pa 103.651033.10133=⨯-⨯4．某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3的重油（如附图所示），油面最高时离罐底9.5 m ，油面上方与大气相通。
化工原理(第三版)习题解(谭天恩)第九章习题解
第九章 吸收9-1 总压为kPa 3.101、含3NH %5（体积分数）的混合气体，在C 25下与浓度为3.71.1-m kmol 的氨水接触，试判别此过程的进行方向，并在c p -图上示意求取传质推动力的方法。
解 氨—水平衡关系列在本章附录二中，需将题中组成化为其中的单位，以便比较。
气相氨分压 kPa p 065.505.03.101=⨯=液相组成换算要用到密度ρ，暂取3.990-=m kg ρ（参考例9-2，温度较高ρ较小）。
对3.71.1-=m kmolc 氨水，每立方米含氨kg 1.291771.1=⨯，含水kg 9.9601.29990=-；故kg 100水中含氨kg 03.3)9.960/1.26(100=⨯。
与附录二比较，氨水组成为kg 3氨.1-100(水）kg ，C 25下的平衡氨分压为kPa 13.3，比题给氨分压低，故知过程方向应为吸收。
（注：虽然氨水密度的估计稍有误差，但不影响过程方向。
作图从略）9-2 含%32CO （体积分数）的2CO —空气混合气，在填料塔中用水进行逆流吸收，操作压力为（绝）为kPa 200、温度为C25，试求出塔的g 100水中最多可溶解多少克2CO ？其浓度又为多少？解 出塔水的最大浓度系与逆流进塔的气体平衡，此时2CO 的分压kPa Py p 603.0200=⨯==，查本章附录一，C 25下2CO 溶于水的亨利系数MPa E 166=。
按式（9-5），液相平衡组成为[]153)(.1061.3101666--*+⨯=⨯==B A mol A mol E p x 而 155max ).(1084.81061.3)1844()()(---**⨯=⨯⨯=≈=gS gA x M M x M M S A L A ω 即 123100.(1084.8--⨯）g gCO浓度 335max .1001.2)1061.3()18/1000()(---**⨯=⨯⨯≈≈=m kmol x M sCx c s ρ9-3 总压kPa 3.101、含%62CO （体积分数）的空气，在C 20下与2CO 浓度为3.3-m kmol 的水溶液接触，试判别其传质方向。
化工原理第三版（陈敏恒）上、下册课后思考题答案（精心整理版）
化工原理第三版（陈敏恒）上、下册课后思考题答案（精心整理版）第一章流体流动1、什么是连续性假定?质点的含义是什么?有什么条件?连续性假设：假定流体是由大量质点组成的，彼此间没有间隙，完全充满所占空间的连续介质。
质点指的是一个含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比分子自由程却要大得多。
2、描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点?拉格朗日法描述的是同一质点在不同时刻的状态；欧拉法描述的是空间各点的状态及其与时间的关系。
3、粘性的物理本质是什么?为什么温度上升,气体粘度上升,而液体粘度下降?粘性的物理本质是分子间的引力和分子的运动与碰撞。
通常气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子的热运动为主，温度上升，热运动加剧，粘度上升。
液体的粘度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较小，以分子间的引力为主，温度上升，分子间的引力下降，粘度下降。
4、静压强有什么特性?①静止流体中，任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力；②作用于某一点不同方向上的静压强在数值上是相等的；③压强各向传递。
7、为什么高烟囱比低烟囱拔烟效果好?由静力学方程可以导出，所以H增加，压差增加，拔风量大。
8、什么叫均匀分布?什么叫均匀流段?均匀分布指速度分布大小均匀；均匀流段指速度方向平行、无迁移加速度。
9、伯努利方程的应用条件有哪些?重力场下、不可压缩、理想流体作定态流动，流体微元与其它微元或环境没有能量交换时，同一流线上的流体间能量的关系。
12、层流与湍流的本质区别是什么?区别是否存在流体速度u、压强p的脉动性，即是否存在流体质点的脉动性。
13、雷诺数的物理意义是什么?物理意义是它表征了流动流体惯性力与粘性力之比。
14、何谓泊谡叶方程?其应用条件有哪些?应用条件：不可压缩流体在直圆管中作定态层流流动时的阻力损失计算。
15、何谓水力光滑管?何谓完全湍流粗糙管?当壁面凸出物低于层流内层厚度，体现不出粗糙度过对阻力损失的影响时，称为水力光滑管。
化工原理第三版陈敏恒课后习题答案全解 清晰 可打印版
π 4
D2
(P
−
P0
)
=
mg
P
=
mg π D2
+
P0
4
P = P0 + ∆h ⋅ ρg
7. 已知：P(真)=82kPa，Pa=100kPa 求： P(绝)，H
解题思路：P(绝)=Pa-P(真) P(绝)+ρgH=Pa
8. 已知：ρA=ρB=ρ，指示剂密度为ρi 求：(1) R 与 H 之关系 (2)PA 与 PB 之关系
3
解题思路：(1)由静力学可知： PA-PB=R (ρi –ρ)g =H (ρi –ρ)g
(2)∵ρi >ρ ∴PA-PB=H(ρi –ρ)g>0 即 PA>PB PA+ZAρg> PB +ZBρg PA>PB+(ZB-ZA)ρg> PB
9. 已知：如图所示：
求证：
PB
=
Pa
−
hg( ρ 2
−
ρ1 )
∴ qV 1
=
qV 0
×
T1 T0
×
P0 P1
∴ u = qV 1 1 πd 2 4
(2) ρ = pM RT
∴G = u⋅ρ
(3)
ρ0
=
29 22.4
qm = ρ0 ⋅ qV 0
12．已知：qV=60m3/h，dA=100mm, dB=200mm, hAB=0.2m, ρi=1630 kg/m3, ρ=1000 kg/m3,
求：(1)指示剂哪侧高，R=？ (2)扩大管道改为水平放置，压差计的读数有何变化？
解题思路：(1) 取 A、B 两个管截面列柏努利方程
得 PA
《化工原理》第三版答案
W 表示各蒸发器产生水蒸汽的质量流量。若
，
，
，
，问：W1、W2、E、x1 各为多少？
W1kg/s
W2kg/s
NaOH 水液
G kg/s
E kg/s
F=6.2Kg/s
蒸发器 1
蒸发器 2
X2 =0.30
X0=0.105
W1:W2=1:1.15 , X---(Wt),x1,w1,w2,D,E=?
对控制体 I，NaOH 物料衡算：Fx0=Ex2
解:经验公式的单位换算:
D 1.46 10 4 T 2.5
P
T 441
物理量 原来单位 后来单位
扩散系数 英尺 2/h M2/s
压强 atm Pa
绝对温度 0R K
∵1 英尺 2/h=0.30482/3600m2/s=2.58×10-5m2/s,1atm=1.0133×105pa,
温差 1k=1.80R
F
3
4
0 (P0
水 gz)dz
3 1.013
10 5
4
310 3
9.81
42
/
2
1.45
10 5
N
4．4．外界大气压为 1atm，试按理想气体定律计算 0.20at（表压）、20℃干空 气的密度。空气分子量按 29 计。
解： PM (1.013 10 5 0.20 0.81 10 4 ) 29 1.439 Kg / m3
解： (i )gR1 (i )gR2 (i )gR3 R1 R2 R3
9)将水银倒入到图示的均匀管径的 U 形管内，水银高度 h1=0.25m。然后将水从左 支管倒入，测得平衡后左支管的水面比右支管的水银面高出 0.40m。试计算 U 形 管内水与水银的体积比。
化工原理(管国锋主编_第三版)课后习题答案4_传热及换热器
第4章 传热及换热器1）用平板法测定材料的导热系数，其主要部件为被测材料构成的平板，其一侧用电热器加热，另一侧用冷水将热量移走，同时板的两侧用热电偶测量其表面温度。
设平板的导热面积为0.03m 2，厚度为0.01m 。
测量数据如下：电热器材料的表面温度 ℃ 安培数 A 伏特数 V 高温面 低温面 2.8 2.3140 115300 200100 50试求：①该材料的平均导热系数。
②如该材料导热系数与温度的关系为线性：，则λ0和a 值为多少？001825.0)/(4786.0]2/)50200(1[5878.0]2/)100300(1[6533.0)/(6206.02/)()/(5878.01153.201.0/03.0)50200()/(6533.01408.201.0/03.0)200300(/)(1][000002102201121=⋅=++=++=∴⋅=+=⋅=⨯=⨯-⋅=⨯=⨯-∴=-=a C m w a a C m w C m w C m w VIL S t t Q m λλλλλλλλλλλ得）解2）通过三层平壁热传导中，若测得各面的温度t 1、t 2、t 3和t 4分别为500℃、400℃、200℃和100℃，试求合平壁层热阻之比，假定各层壁面间接触良好。
12112)100200()200400(21200400400500(/)(/)(/)(][3213221343232121：：：：：：：：））：（：解==--==--=-=-=-=R R R R R R R R T T R T T R T T Q3）某燃烧炉的平壁由耐火砖、绝热砖和普通砖三种砌成，它们的导热系数分别为1.2W/(m ·℃)，0.16 W/(m ·℃)和0。
92 W/(m ·℃)，耐火砖和绝热转厚度都是0.5m ，普通砖厚度为0.25m 。
已知炉内壁温为1000℃，外壁温度为55℃，设各层砖间接触良好，求每平方米炉壁散热速率。
化工原理第三版（陈敏恒）上、下册课后思考题答案（精心整理版）
化工原理第三版（陈敏恒）上、下册课后思考题答案（精心整理版）第一章流体流动1、什么是连续性假定?质点的含义是什么?有什么条件?连续性假设：假定流体是由大量质点组成的，彼此间没有间隙，完全充满所占空间的连续介质。
质点指的是一个含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比分子自由程却要大得多。
2、描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点?拉格朗日法描述的是同一质点在不同时刻的状态；欧拉法描述的是空间各点的状态及其与时间的关系。
3、粘性的物理本质是什么?为什么温度上升,气体粘度上升,而液体粘度下降?粘性的物理本质是分子间的引力和分子的运动与碰撞。
通常气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子的热运动为主，温度上升，热运动加剧，粘度上升。
液体的粘度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较小，以分子间的引力为主，温度上升，分子间的引力下降，粘度下降。
4、静压强有什么特性?①静止流体中，任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力；②作用于某一点不同方向上的静压强在数值上是相等的；③压强各向传递。
7、为什么高烟囱比低烟囱拔烟效果好?由静力学方程可以导出，所以H增加，压差增加，拔风量大。
8、什么叫均匀分布?什么叫均匀流段?均匀分布指速度分布大小均匀；均匀流段指速度方向平行、无迁移加速度。
9、伯努利方程的应用条件有哪些?重力场下、不可压缩、理想流体作定态流动，流体微元与其它微元或环境没有能量交换时，同一流线上的流体间能量的关系。
12、层流与湍流的本质区别是什么?区别是否存在流体速度u、压强p的脉动性，即是否存在流体质点的脉动性。
13、雷诺数的物理意义是什么?物理意义是它表征了流动流体惯性力与粘性力之比。
14、何谓泊谡叶方程?其应用条件有哪些?应用条件：不可压缩流体在直圆管中作定态层流流动时的阻力损失计算。
15、何谓水力光滑管?何谓完全湍流粗糙管?当壁面凸出物低于层流内层厚度，体现不出粗糙度过对阻力损失的影响时，称为水力光滑管。
化工原理第三版课后答案
化工原理第三版课后答案1. 简答题。
1.1 什么是化工原理？化工原理是指研究化学工程中所涉及的基本原理和基本规律的科学。
它是化学工程技术的理论基础，是化学工程技术的指导思想和科学方法。
1.2 化工原理的研究对象有哪些？化工原理的研究对象主要包括物质的结构与性质、物质的变化规律、物质的传递规律、物质的能量转化规律等。
1.3 化工原理的研究方法有哪些？化工原理的研究方法主要包括实验方法、理论分析方法和计算机模拟方法。
1.4 化工原理的研究意义是什么？化工原理的研究可以为化学工程技术的发展提供科学依据，指导工程实践，提高生产效率，降低生产成本，保护环境，促进工业发展。
2. 计算题。
2.1 某化工反应器的反应速率方程为r=kC，若反应器中A→B的反应速率常数k=0.1 L/mol·min，A的初始浓度C0=2 mol/L，求反应器中A和B的浓度随时间变化的关系。
解，根据反应速率方程r=kC，可得dC/dt=-kC。
将反应速率常数k=0.1 L/mol·min，A的初始浓度C0=2 mol/L代入方程，得到dC/dt=-0.1C。
解此微分方程得到C=C0exp(-kt)，代入C0=2 mol/L，k=0.1 L/mol·min，得到C=2exp(-0.1t) mol/L。
由反应物质守恒得到B的浓度随时间变化的关系为C0-C。
3. 综合题。
3.1 请简要介绍化工原理在化学工程中的应用。
化工原理在化学工程中有着广泛的应用，主要包括反应工程、传递过程、热力学等方面。
在反应工程中，化工原理可以指导反应器的设计和优化，提高反应效率；在传递过程中，化工原理可以指导传质设备的设计和操作，提高传质效率；在热力学中，化工原理可以指导热力系统的设计和运行，提高能量利用效率。
总之，化工原理在化学工程中的应用可以提高生产效率，降低生产成本，保护环境，促进工业发展。
3.2 请简要介绍化工原理在环境保护中的作用。
化工原理(上册)习题解答(第三版)部分答案
2-1 在图2-12所示的离心泵特性曲线图上，任选一个流量，读出其相应的压头与功率，核算其效率是否与图中所示的一致。
解：取任一点，如Q=30L*s^-1或108m^3*^-1查图2-12知H=19.4m,n=7-4kw,η=77%检验效率：η=QHpg/N=108*19.4*1000*9.81=0.772结果与读图相符2-2 用内径为200mm、长50m的管路输送液体（密度与水相同），升高10m。
管路上全部管件的当量长度为27m，摩擦系数可取为0.03.作用于上下游液面的压力相同。
试列出管路特性方程，其中，流量Q以m^3*h^-1计，压头H以m计。
附图中的实线与虚线分别为IS250-200-315型和IS250-200-315A型离心泵的特性曲线。
试求，若在本题中的管路上分布安装这两个泵时的流量、所需的轴功率及效率。
解：（1）管路特性方程H==式中，Q以m^3*h^-1计，H以m计。
（2）将管路特性曲线描绘在图上，与两泵的H-Q曲线相交，由交点可读出以下数值：型号Q/m^3*h^-1 H/m N/kw ηIS250- .1 67.3 85%IS250-200-315A 6273 27.8 57.0 83%2-3 如图所示的循环管路系统，管内径均为30mm，管路摩擦系数λ=0.02，吸入管路和压出管路总长为10m(包括所有局部阻力的当量长度在内)。
阀门全开时候，泵入口处真空表的读书为40kpa,泵出口处压力表旳示数为107.5kpa。
泵的特性曲线方程可用H=22-BQ^2表示，其中，H以m计，Q以m^3*h^-1计，B为待定常数。
试求：（1）阀门全开时候泵的输水量和扬程：（2）现需将流量减小到阀门全开时候的90%，采用切削叶轮直径的方法，则绷得有效功率为多少kw？也轮直径应切削为原来的百分之几？解:对泵进、出口列机械能守恒方程，有H=(+)/=(107.5*10^3+40*10^3)/1000*9.81=15.04m （a）对整个循环系统做机械能衡算（从面1-1经泵再回到面1-1）；h=BQ^2=8λl/π^2d^2g*(Q/3600)^2=1.245*10^-2Q^2式中，Q以m^3*h^-1计。
化工原理第三版课后答案
化工原理第三版课后答案1. 简答题。
1.1 什么是化工原理？化工原理是指在化学工业生产中，根据化学反应的基本规律和物质的性质，通过物质和能量的转化，实现对原料的加工和产品的制备的基本理论和方法。
1.2 化工原理的基本内容有哪些？化工原理的基本内容包括物质的组成与结构、物质的性质与变化规律、化学反应的热力学和动力学基础、反应工程的基本原理和方法等。
1.3 化工原理的研究意义是什么？化工原理的研究可以帮助我们深入了解化学反应的规律和物质的性质，为化学工业生产提供理论指导和技术支持，促进化工生产的发展和进步。
2. 计算题。
2.1 请计算下列化学反应的热力学参数：反应，2H2 + O2 → 2H2O。
ΔH = -483.6 kJ/mol。
2.2 请计算下列反应的反应速率常数：反应，A → B。
反应速率方程，r = k[A]当A的浓度为0.5mol/L时，反应速率为0.02mol/L·s，求反应速率常数k的值。
3. 分析题。
3.1 请分析化工原理在化学工业生产中的应用。
化工原理在化学工业生产中起着至关重要的作用，它可以帮助工程师们设计合理的反应工艺，优化生产流程，提高产品质量和产量，降低生产成本，实现资源的高效利用和环境的可持续发展。
3.2 请分析化工原理对环境保护的作用。
化工原理可以帮助我们研究和开发环保型的生产工艺，减少废物和污染物的排放，提高能源利用效率，降低对环境的影响，实现绿色生产和可持续发展。
4. 应用题。
4.1 请设计一个化学反应的反应工艺，并分析其可行性和经济效益。
反应，A + B → C。
根据反应的热力学和动力学参数，设计合理的反应条件和工艺流程，分析反应的可行性和经济效益，为工程实践提供参考和指导。
4.2 请结合化工原理，分析某一化工生产过程中的问题，并提出解决方案。
结合化工原理的知识，分析化工生产过程中可能存在的问题，如反应速率不理想、产物纯度不高等，提出相应的解决方案，为生产实践提供技术支持和指导。
化工原理第三版（陈敏恒）上、下册课后思考题答案（精心整理版）
化工原理第三版（陈敏恒）上、下册课后思考题答案（精心整理版）化工原理第三版(陈敏恒)上、下册课后思考题答案(精心整理版)第一章流体流动1、什么是连续性假定?质点的含义是什么?有什么条件?连续性假设：假定流体是由大量质点组成的，彼此间没有间隙，完全充满所占空间的连续介质。
质点指的是一个含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比分子自由程却要大得多。
2、描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点?拉格朗日法描述的是同一质点在不同时刻的状态；欧拉法描述的是空间各点的状态及其与时间的关系。
3、粘性的物理本质是什么?为什么温度上升,气体粘度上升,而液体粘度下降?粘性的物理本质是分子间的引力和分子的运动与碰撞。
通常气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子的热运动为主，温度上升，热运动加剧，粘度上升。
液体的粘度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较小，以分物理意义是它表征了流动流体惯性力与粘性力之比。
14、何谓泊谡叶方程?其应用条件有哪些?232d luμ?=?应用条件：不可压缩流体在直圆管中作定态层流流动时的阻力损失计算。
15、何谓水力光滑管?何谓完全湍流粗糙管?当壁面凸出物低于层流内层厚度，体现不出粗糙度过对阻力损失的影响时，称为水力光滑管。
在Re 很大，λ与Re 无关的区域，称为完全湍流粗糙管。
16、非圆形管的水力当量直径是如何定义的?能否按42ed u π计算流量? 当量直径定义为∏=?=A 44d浸润周边管道截面积e 。
不能按该式42ed u π计算流量。
17、在满流的条件下，水在垂直直管中向下流动，对同一瞬时沿管长不同位子的速度而言，是否会因重力加速度而使下部的速度大于上部的速度?因为质量守恒，直管内不同轴向位子的速度是一样的，不会因为重力而加快，重力只体现在压强的变化上。
20、是否在任何管路中,流量增大阻力损失就增大;流量减小阻力损失就减小?为什么?不一定，具体要看管路状况是否变化。
化工原理 第三版 课后答案 陈敏恒
解题思路：PA-PC=(h1-h2)(ρi –ρ)g PC-PB=(h3-h4)(ρi –ρ)g ∴ PA-PB=(h1-h2+h3-h4) (ρi –ρ)g 又 ZA=ZB ∴ΔPAB=ΔPAB 6. 已知：D=9m，m=10t 求： P,Δh。
2
解题思路：设大气压为 P0，由题设条件知可用静力学求解。
P1
u 2 P u 2 P u 2 A1 + 1 = 2+ 2 = 2+ 1 ρ 2 ρ 2 ρ 2 A 2
P1 − P2
2
∴
ρ
u2 = 1 2
A 2 1 A − 1 2
2(P1 − P2 ) 2 ρ ( A1 − A2 2)
9
解题思路：(1) q v 2 = q vs + q vj （质量守恒）
π 2 (D − d 2 j ) 4 π q vj = u j ⋅ d 2 j 4
q vs = u s ⋅
∴ u2 =
qV 2 A2
(2) 由 1 截面至 2 截面列动量守恒方程, 则
(P1 − P2 )A = q v 2 ρu 2 − q vj ρu j − q vs ρu s
解题思路：以 1-2-3 为等压面，列静力学方程： PA=P1+ρg (H-R) P1=P2=P3 P3=Pa+ρiRg ∴ PA= Pa+ρiRg+ρ(H-R)g PA（表）= PA（绝）- pa 2. 已知：R=130mm, h=20cm, D=2m, ρ=980kg/m3, ρi=13600kg/m3。管道中 空气缓慢流动。 求：贮槽内液体的储存量 W。
∴ Px = [(gz 1 +
化工原理(管国锋主编-第三版)课后习题答案3-颗粒流体力学基础与机械分离
第3章 颗粒流体力学基础与机械分离1）有两种固体颗粒，一种是边长为a 的正立方体，另一种是正圆柱体，其高度为h ，圆柱直径为d 。
试分别写出其等体积当量直径和形状系数的计算式。
d h dh dhd d h d h d d h d db aa ad ad a da v e v e ve v e ve +=⋅+==∴==⋅=⋅=⋅=∴=2)18()/(2])2/3[(])2/3[()4/)6/()()6/(6/6(6)/6()6/()(][3122322312,23,31223222,31,33,πππψππππππψππ（）解2）某内径为0.10m 的圆筒形容器堆积着某固体颗粒，颗粒是高度h=5mm ，直径d=3mm 的正圆柱，床层高度为0.80m ，床层空隙率、若以1atm ，25℃的空气以0.25空速通过床层，试估算气体压降。
[解] 圆柱体：Pad u d u L P s Pa m kg C atm mm d h dh d d h dh h d d ve v e m v e v e 7.177]1046.325.0185.152.052.0175.1)1046.3(25.010835.152.0)52.01(150[80.0])1(75.1)(1(150[10835.1,/185.1:)25,146.3)352/(533)2/(3)2()18(,])2/3[(32323532,222,32530,32312,=⨯⨯⨯-⨯+⨯⨯⨯⨯-⨯=⋅⋅⋅-⨯+⋅⋅-⨯=∆⋅⨯===+⨯⨯⨯=+=⋅∴+==----ψρεεψεμεμρψψ）按欧根公式计算压降：空气（3）拟用分子筛固体床吸附氯气中微量水份。
现以常压下20℃空气测定床层水力特性，得两组数据如下：空塔气速 0.2，床层压降 14.28mmH 2O0.693.94mmH 2O试估计25℃、绝对压强1.35atm 的氯气以空塔气速0.40通过此床层的压降。
化工原理第三版答案
化工原理第三版答案化工原理是化学工程专业的一门重要课程，它是化学工程学科的基础，对于学习和理解化工工艺过程具有重要的意义。
本文将对化工原理第三版的习题答案进行详细解析，希望能够帮助学习者更好地掌握化工原理的相关知识。
1. 习题一。
题目，某化工厂生产过程中，需要将液态物质从一个容器输送到另一个容器，应选择何种输送方式？请说明原因。
答案，对于液态物质的输送，通常可以选择泵或管道输送。
泵是将液态物质通过机械设备进行压缩和输送，适用于长距离输送和输送高度较高的情况。
而管道输送则是通过管道将液态物质输送到目的地，适用于短距离输送和输送高度较低的情况。
因此，具体选择哪种方式需要根据具体情况来决定。
2. 习题二。
题目，化工反应过程中，温度控制是非常重要的一环，那么在控制温度时，应该注意哪些方面？请列举至少三点。
答案，在化工反应过程中，控制温度的重要性不言而喻。
首先，需要注意反应温度的选择，要根据反应的特性和要求来确定最佳的反应温度。
其次，需要合理选择加热或冷却方式，以确保反应温度能够稳定在设定值附近。
最后，还需要考虑反应过程中产生的热量，及时采取措施进行热量的调节，以避免温度过高或过低对反应产生不利影响。
3. 习题三。
题目，化工原理中的反应动力学是一个重要的研究方向，请简要说明反应动力学的研究内容及其在化工生产中的应用。
答案，反应动力学是研究化学反应速率和反应机理的科学，其主要内容包括研究反应速率与反应物浓度之间的关系、确定反应速率方程、探讨反应的影响因素等。
在化工生产中，反应动力学的研究可以帮助工程师更好地设计反应器，优化反应条件，提高生产效率，降低生产成本。
4. 习题四。
题目，化工原理中常用的分离技术有哪些？请简要说明各种分离技术的原理及应用领域。
答案，常用的分离技术包括蒸馏、结晶、吸附、萃取等。
蒸馏是利用液体的沸点差异进行分离的技术，适用于液体混合物的分离。
结晶则是通过溶解度差异进行分离，适用于固体混合物的分离。
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上 册一、选择题1、 某液体在一等径直管中稳态流动，若体积流量不变，管内径减小为原来的一半，假定管内的相对粗糙度不变，则(1) 层流时，流动阻力变为原来的 C 。
A ．4倍B ．8倍C ．16倍D ．32倍 (2) 完全湍流(阻力平方区)时，流动阻力变为原来的 D 。
A ．4倍B ．8倍C ．16倍D ．32倍解：(1) 由 222322642dluu d l du u d l h f ρμμρλ=⋅⋅=⋅⋅= 得162442122122122121212==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==d d d d d d d u d u h h f f (2) 由 2222ud l d f u d l h f ⋅⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛=⋅⋅=ελ 得322 55212142122112212==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==d d d d d d d u d u h h f f 2． 水由高位槽流入贮水池，若水管总长（包括局部阻力的当量长度在内）缩短25%，而高位槽水面与贮水池水面的位差保持不变，假定流体完全湍流流动(即流动在阻力平方区)不变，则水的流量变为原来的 A 。
A ．1.155倍B ．1.165倍C ．1.175倍D ．1.185倍解：由 f h u p gz u p gz ∑+++=++2222222111ρρ得 21f f h h ∑=∑ 所以 ()()2222222111u d l l u d l l e e ⋅+⋅=⋅+⋅λλ 又由完全湍流流动得 ⎪⎭⎫⎝⎛=d f ελ所以 ()()222211u l l u l l e e ⋅+=⋅+而 24d u uA V π⋅==所以 ()()1547.175.01211212==++==e e l l l l u uV V 3． 两颗直径不同的玻璃球分别在水中和空气中以相同的速度自由沉降。
已知玻璃球的密度为2500kg/m 3，水的密度为998.2kg/m 3，水的粘度为1.005⨯10-3Pa ⋅s ，空气的密度为1.205kg/m 3，空气的粘度为1.81⨯10-5Pa ⋅s 。
（1）若在层流区重力沉降，则水中颗粒直径与空气中颗粒直径之比为 B 。
A ．8.612B ．9.612C ．10.612D ．11.612（2）若在层流区离心沉降，已知旋风分离因数与旋液分离因数之比为2，则水中颗粒直径与空气中颗粒直径之比为 D 。
A ．10.593B ．11.593C ．12.593D ．13.593解：(1) 由 ()μρρ182gd u s t -=得 ()gu d s tρρμ-=18所以 ()()()()612.91081.12.998250010005.1205.1250053=⨯⨯-⨯⨯-=--=--aw s w a s awd d μρρμρρ(2) 由 ()R u d u T s r 2218⋅-=μρρ，gRu K Tc 2=得 ()c s r gK d u ⋅-=μρρ182，()cs rgK u d ρρμ-=18所以 ()()()()593.1311081.12.9982500210005.1205.1250053=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯-=--=--cwa w s caw a s aw K K d dμρρμρρ4. 某一球形颗粒在空气中自由重力沉降。
已知该颗粒的密度为5000kg/m 3，空气的密度为1.205kg/m 3，空气的粘度为1.81⨯10-5Pa ⋅s 。
则(1) 在层流区沉降的最大颗粒直径为 B ⨯10-5m 。
A ．3.639B ．4.639C ．5.639D ．6.639 (2) 在湍流区沉降的最小颗粒直径为 C ⨯10-3m 。
A ．1.024B ．1.124C ．1.224D ．1.324解：(1) 由 μρt du =Re得 ρμd u t Re=而 ()μρρ182gd u s t -=所以 ()()()m g d s 53253210639.4807.9205.15000205.111081.118Re 18--⨯=⨯-⨯⨯⨯⨯=-=ρρρμ(2) 由 ()ρρρgd u s t -=74.1得 ()ρμρρρd gd s Re74.1=- ()2222274.1Re ρμρρρd gd s =- 所以()()()m g d d s 332225322210224.1807.9205.15000205.174.110001081.174.1Re --⨯=⨯-⨯⨯⨯⨯=-⋅=ρρρμ 5. 对不可压缩滤饼先进行恒速过滤后进行恒压过滤。
（1）恒速过滤时，已知过滤时间为100s 时，过滤压力差为3⨯104Pa ；过滤时间为500s 时，过滤压力差为9⨯104Pa 。
则过滤时间为300s 时，过滤压力差为 C 。
A ．4⨯104PaB ．5⨯104PaC ．6⨯104PaD ．7⨯104Pa（2）若恒速过滤300s 后改为恒压过滤，且已知恒速过滤结束时所得滤液体积为0.75m 3，过滤面积为1m 2，恒压过滤常数为K=5⨯10-3m 2/s ，q e =0m 3/m 2(过滤介质的阻力可以忽略)。
则再恒压过滤300s 后，又得滤液体积为 D 。
A ．0.386m 3B ．0.486m 3C ．0.586m 3D ．0.686m 3 解：(1) 由 b a p +=∆θ得ba b a +=⨯+=⨯50010910010344两式相减，得 a4001064=⨯，1504001064=⨯=a 所以 150001*********=⨯-⨯=b所以 Pa p 41066000015000300150⨯==+⨯=∆(2) 由 ()()()R R e R K q q q q q θθ-=-+-222 得 ()()R R K q q θθ-=-22()()R R R R K A V K q q θθθθ-+⎪⎭⎫ ⎝⎛=-+=22()4361.10625.230010575.032==⨯⨯+=-23/6861.075.04361.1m m q =-=∆6. 对某悬浮液进行恒压过滤。
已知过滤时间为300s 时，所得滤液体积为0.75m 3，且过滤面积为1m 2，恒压过滤常数K=5⨯10-3m 2/s 。
若要再得滤液体积0.75m 3，则又需过滤时间为 C 。
A ．505sB ．515sC ．525sD ．535s 解：由 θK q q q e =+22得 22q K q q e -=θ所以 625.075.0275.03001052232=⨯-⨯⨯=+=-q q K q e θ8251055.1625.025.12322=⨯⨯⨯+=+=-K q q q e θs 525300825=-=∆θ7. 水蒸汽在一外径为25mm 、长为2.5m 的水平管外冷凝。
(3) 若管外径增大一倍，则冷凝传热系数为原来的 C 。
A ．0.641倍B ．0.741倍C ．0.841倍D ．0.941倍 (4) 若将原水平管竖直放置，且假定冷凝液层流流动，则冷凝传热系数为原来的 A 。
A ．0.493倍B ．0.593倍C ．0.693倍D ．0.793倍解：(1) 由 ()4132725.0⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=w s o t t d g r μλρα得841.02141412112=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=o o d d αα (2) 由 ()413213.1⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=w s t t L g r μλρα得 493.05.21025725.013.1725.013.141341=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=-L d o H V αα 8. 冷热水通过间壁换热器换热，热水进口温度为90︒C ，出口温度为50︒C ，冷水进口温度为15︒C ，出口温度为53︒C ，冷热水的流量相同，且假定冷热水的物性为相同，则热损失占传热量的 C 。
A ．5%B ．6%C ．7%D ．8% 解：由 ()21T T c W Q ph h h -=，()21t t c W Q pc c c -= 得()()()()05.0403840509015535090211221=-=----=----=-T T t t T T Q Q Q h c h 二、 计算题1. 如图所示，常温的水在管道中流过，两个串联的U 形管压差计中的指示液均为水银，密度为ρHg ，测压连接管内充满常温的水，密度为ρw ，两U 形管的连通管内充满空气。
若测压前两U 形管压差计内的水银液面均为同一高度，测压后两U 形管压差计的读数分别为R 1、R 2，试求a 、b 两点间的压力差b a p p -。
解： 11gh p p w a ρ+=，11gh p p w a ρ-=21p p =，132gR p p H g ρ+=，43p p =，254gR p p H g ρ+=55gh p p w b ρ+=52455gh gR p gh p p w H g w b ρρρ--=-=()524113gh gR p gh gR p p p w H g w H g b a ρρρρ----+=- ()5121gh gh R R g w w H g ρρρ+-+= 而 211R h h +=，225R h h -= 所以 ()⎪⎭⎫⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛--+=-222121R g gh R g gh R R g p p w w w w Hg b a ρρρρρ1R 2R 空气abH gρwρwρH gρ12345h()()()g R R R R g R R g w Hg w Hg 2121212121+⎪⎭⎫⎝⎛-=+-+=ρρρρ2. 在如图所示的测压差装置中，U 形管压差计中的指示液为水银，其密度为ρHg ，其他管内均充满水，其密度为ρw ，U 形管压差计的读数为R ，两测压点间的位差为h ，试求a 、b 两测压点间的压力差b a p p -。
解：由 11gh p p w a ρ+= 321p p p == gR p p H g ρ+=43 54p p =25gh gR p p w w b ρρ++=所以 151413gh gR p gh gR p gh p p w H g w H g w a ρρρρρ++=++=+= 所以 21gh gR gh gR p p w w w H g b a ρρρρ--+=- ()21h h g gR gR w w H g -+-=ρρρ gh gR gR w w H g ρρρ--= ()h R g gR w H g +-=ρρ ()gh gR w w H g ρρρ--=3. 某流体在水平串联的两直管1、2中稳定流动，已知2/21d d =，m l 1001=，1800Re 1=。