化学工程基础习题全解
《工程化学基础》习题参考答案分析
《⼯程化学基础》习题参考答案分析《⼯程化学基础》习题答案(仅供参考)第⼀章习题参考答案1. P H=123.941kPa; P o2=61.9705kPa2. ⑴ P H2=60.021kPa; P o2=14.985kPa; P N2=5.994kPa⑵ P 总=81 kPa(3) X H2=0.741 ; X O2=0.185 ; X N2=0.0745. (1) F N2=75kPa； P o=75kPa(2)F N2=37.5062kPa；P o2=112.4938kPa(3)P总=243.0632kPa6. ( 1)硫蒸⽓的摩尔质量：65.2230(2)硫蒸⽓的化学式为：S2第⼆章习题参考答案1. 是⾮题：⑴(-)；⑵(-)；⑶(-) ；⑷(-)；⑸(-)； (6)(+ ) 。
2. 选择题：⑴(c);⑵(d) ；⑶(a);⑷(c) ；⑸(d) o3. (1) △ U=150kJ; (2) △ U=-250kJ; (3) △ U=450kJ; (4) △ U=975kJ。
4. (1)W=-3.10kJ; (2) △U=37.53kJ o5. (1)9.75kJ;⑵ 0kJ; (3)8.11kJ; (4)0kJ o6. 可获得肌⾁活动的能量为17.86kJ7. △ rHmp298.15K)=-16.73kJ.mol-110. (1)-1366.8kJ.mol-1; (2)-429.82 kJ.mol-1.11. (1)-153.89 kJ.mol-1; (2)-82.89 kJ.mol-1第三章参考习题答案1. 是⾮题(1)(-);⑵(-);⑶(+);⑷(-);⑸(-);⑹(-) o2. 选择题：(1) (c);⑵(b) ;(3)(b);⑷(c) o3. 填空题:(1) △ rHm B —增⼤；△ rSm B —增⼤；△ rGm B —基本不变;K 0 —减⼩；v(正)—增⼤,v(逆)—增⼤多⼀些。
《工程化学基础》练习题答案
《工程化学基础》练习题答案绪论1.两相（不计空气）；食盐溶解，冰熔化，为一相；出现AgCl¯,二相；液相分层，共三相。
2.两种聚集状态，五个相: Fe（s）,FeO（s）,Fe2O3（s），Fe3O4（s），H2O（g）和H2（g）（同属一个相）。
（同属一个相）。
3. 1.0 mol。
4. m(CaO) =532.38kg，m(CO2) =417.72kg。
5. 4 mol。
6.消耗掉1 molH2，生成1 molH2O。
第一章第一节1.见教材８页。
见教材８页。
2.化学式见教材10页；均属于碳链高分子化合物。
页；均属于碳链高分子化合物。
3. 尼龙66：化学式见教材9页，属杂链高分子化合物。
页，属杂链高分子化合物。
聚二甲基硅氧烷：化学式见教材10页，属元素有机高分子化合物。
页，属元素有机高分子化合物。
AAS ：化学式参考教材10页ABS，属碳链高分子化合物。
属碳链高分子化合物。
4. ( CH2-CH )n--中的链节、重复单元都是CH2-CH，聚合度是n。
有两个链节:,两个链节组成一个重复单元, 聚酰胺的聚合度是2n。
5. 配合物化学式配合物化学式 名称中心体中心体 配位体配位体 配位原子配位原子 配位数配位数 K[Pt(NH3)Cl3] 三氯一氨合铂(Ⅱ)酸钾酸钾 Pt(Ⅱ) NH3,Cl－N,Cl 4 Na2[Zn(OH)4] 四羟合锌(Ⅱ)酸钠酸钠 Zn(Ⅱ) —OH O 4 [Ni(en)3]SO4 硫酸三乙二胺合镍(Ⅱ) Ni(Ⅱ) en N 6 [Co(NH3)5Cl]Cl2二氯化一氯五氨合钴(Ⅲ) Co(Ⅲ) NH3,Cl－N,Cl 6 Na[CaY] 乙二胺四乙酸合钙(Ⅱ)酸钠酸钠 Ca(Ⅱ) Y4－O,N 6 6. 见教材13~17页。
页。
第二节1. MgO>CaO>CaF2>CaCl2 ，理由略。
2.提示：钠卤化物是离子晶体,而所列硅卤化物均为分子晶体。
化学工程基础习题及答案——上课用
第一章 流体流动与输送设备1．已知20℃下水和乙醇的密度分别为998.2 kg/m 3和789kg/m 3,试计算50％（质量％）乙醇水溶液的密度。
又知其实测值为935 kg/m 3，计算相对误差。
解：乙醇水溶液的混合密度7895.02.9985.012211+=+=ρχρχρm3/36.881m kg m =∴ρ相对误差：%74.5-%100193536.881%100=⨯⎪⎭⎫⎝⎛=⨯——实实m m m ρρρ 2．在大气压力为101.3kPa 的地区，某真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为85kPa 。
若在大气压力为90 kPa 的地区，仍使该塔塔顶在相同的绝压下操作，则此时真空表的读数应为多少？解：''真真绝p p p p p a a -=-=kPa p p p p a a 7.73)853.101(90)(''=--=--=真真3．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+=+=21Δmh g p p g p gh p z 36.255.081.990010)4258(31212=+⨯⨯-=+-=-+=∴ρρρΔ4. 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/m 3和1000 kg/m 3。
（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gh p gh gh p p 水水油ρρρ+=++=0210mh h h h h 16.16.07.010008002121=+⨯=+=+=∴水油水水油ρρρρρ（2）B A p p ≠ D C p p =题3 附图B Dh 1 h 2AC 题4 附图5．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。
工程化学基础(第二版)习题解答
<<工程化学基础（第二版）>>练习题参考答案第一章 绪 论练习题（p.9）1. （1）×； （2）√； （3）×； （4）√。
2. （1）C 、D ；（2）C ；（3）B 。
3. 反应进度；ξ； mol 。
4. 两相（不计空气）；食盐溶解，冰熔化，为一相；出现AgCl ↓，二相；液相分层，共三相。
5. 两种聚集状态，五个相：Fe （固态，固相1），FeO （固态，固相2），Fe 2O 3（固态，固相3），Fe 3O 4（固态，固相4），H 2O （g ）和H 2（g ）（同属气态，一个气相5） 6. n =（216.5 －180）g / (36.5g · mol -1) = 1.0 mol7. 设最多能得到x 千克的CaO 和y 千克的 CO 2，根据化学反应方程式： CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g) 摩尔质量/g ·mol -1 100.09 56.08 44.01 物质的量/mol100095%10009103⨯⨯-. x 56.08×-310 y 4401103.⨯-因为n(CaCO 3)=n (CaO)=n (CO 2) 即100095%10009103⨯⨯-.=x 56.08×-310=y 4401103.⨯-得 x =m (CaO) =532.38kg y =m (CO 2) =417.72kg分解时最多能得到532.28kg 的CaO 和417.72kg 的CO 2。
8. 化学反应方程式为3/2H 2+1/2N 2 = NH 3时：22(H )6mol4mol 3(H )2n ξν∆-===-22(N )2mol4mol 1(N )2n ξν∆-===-33(NH )4mol4mol 1(NH )n ξν∆===化学反应方程式为3H 2+ N 2 = 2NH 3时：22(H )6mol 2mol 3(H )n ξν∆-===-22(N )2mol2mol 1(N )n ξν∆-===-33(NH )4mol 2mol 2(NH )n ξν∆===当反应过程中消耗掉2mol N 2时，化学反应方程式写成3/2H 2+1/2N 2 = NH 3，该反应的反应进度为4 mol ；化学方程式改成3H 2+ N 2 = 2NH 3，该反应的反应进度为2 mol 。
工程化学试题及答案详解
工程化学试题及答案详解一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪种物质不是酸？A. HClB. NaOHC. CH3COOHD. H2SO4答案：B2. 金属的腐蚀主要发生在哪种环境中？A. 真空B. 干燥空气C. 潮湿空气D. 惰性气体答案：C3. 以下哪种方法不是化学平衡的移动方式？A. 改变温度B. 改变压力C. 改变催化剂D. 改变反应物浓度答案：C4. 以下化合物中，哪种是共价化合物？A. NaClB. CaOC. H2OD. NaOH答案：C5. 根据勒夏特列原理，当一个处于平衡状态的系统受到外部条件变化的影响时，系统会如何反应？A. 向减弱这种变化的方向移动B. 向加强这种变化的方向移动C. 保持不变D. 随机移动答案：A6. 以下哪种物质不是半导体？A. 硅B. 锗C. 铜D. 砷化镓答案：C7. 以下哪种元素是地壳中含量最多的元素？A. 氧B. 铁C. 铝D. 碳答案：A8. 以下哪种物质不是碱？A. KOHB. NH3C. Ca(OH)2D. NaOH答案：B9. 以下哪种反应是氧化还原反应？A. 2H2O → 2H2 + O2B. 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2OC. 2H2 + O2 → 2H2OD. 3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO答案：C10. 以下哪种物质是强电解质？A. 醋酸B. 乙醇C. 蔗糖D. 氯化钠答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 化学反应速率的单位通常是______。
答案：mol/(L·s)2. 酸碱中和反应的实质是______。
答案：H+ + OH- → H2O3. 摩尔质量的单位是______。
答案：g/mol4. 化学平衡常数的符号是______。
答案：K5. 热力学第一定律的表达式是______。
答案：ΔU = Q - W6. 原子的核外电子排布遵循______。
答案：泡利不相容原理7. 金属腐蚀的两种主要类型是______和______。
化学工程基础课后习题及答案
化学工程基础课后习题及答案化学工程基础课后习题及答案【篇一：化工基础第5章习题答案】xt>5.2气体的吸收1.空气和co2的混合气体中，co2的体积分数为20%，求其摩尔分数y和摩尔比y各为多少？解因摩尔分数=体积分数，y?0.2摩尔分数摩尔比 y?y0.20．25 1?y1?0.22. 20℃的l00g水中溶解lgnh3, nh3在溶液中的组成用摩尔分数x、浓度c及摩尔比x表示时，各为多少？解摩尔分数x?1/17=0．01051/17?100／18浓度c的计算20℃，溶液的密度用水的密度?s?998.2kg/m3代替。
溶液中nh3的量为 n?1?10?3/17kmol 溶液的体积v?101?10?3/998.2 m3n1?10?3/17溶液中nh3的浓度c?==0．581kmol／m3 ?3v101?10/998.299.82c?sx??0．010?5．0kmol582／m3 或ms18nh3与水的摩尔比的计算 x?1/170．0106100/18x0.0105??0．0106 1?x1?0.0105或 x?3.进入吸收器的混合气体中，nh3的体积分数为10%，吸收率为90%，求离开吸收器时nh3的组成，以摩尔比y和摩尔分数y表示。
吸收率的定义为y被吸收的溶质量y1?y21?2原料气中溶质量 y1 y1解原料气中nh3的摩尔分数y?0.1 摩尔比 y1?y10.10.111 1?y11?0.1吸收器出口混合气中nh3的摩尔比为y2?(1??)y1?（1?0.9）?0.111?0.0111摩尔分数 y2?y20.0111=?0.01098 1?y21?0.01114.l00g水中溶解lg nh3，查得20℃时溶液上方nh3的平衡分压为798pa。
此稀溶液的气液相平衡关系服从亨利定律，试求亨利系数e(单位为kpa)、溶解度系数h[单位为kmol/(m3?kpa)]和相平衡常数m。
总压为100kpa。
化学工程基础课后习题答案(武汉大学第二版)
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1－17内截面为1000 mm×1200 mm 的矩形烟囱的高度为30 m，平均分子量为30 kg/kmol，平均温度为400℃的 烟气自下而上流动， 烟囱下端维持49 Pa 的真空度。 在烟囱高度范围内大气的密度可视为定值， 大气温度为20℃， 地面处的大气压强为0.101MPa。烟囱内壁的摩擦系数可取为0.05。 试求烟道气的流量为若干 kg/h。
1－29用离心泵由真空度为48 kPa 的容器中输送液体，所选用泵的需要气蚀余量为49 kPa。该液体在输送温度 下的饱和蒸汽压为26.66 kPa，密度为900 kg/m3，吸入管道因阻力损失的压头为0.20［米液柱］ ，试决定泵的安 装位置。若泵入口端容器改为敞口，该泵又应如何安装？
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第一章 流体力学习题解答
1－20一转子流量计，转子材料为铝，出厂时用20℃，0.1MPa 压强下的空气标定，得转子高度为100mm 时， 流量为10m3/h。今将该流量计用于测量 T=50℃，P=0.15MPa 下的氯气，问在同一高度下流量为多少？若将该 转子材料换为黄铜，问在同一高度下氯气和空气的流量各为多少？
1－21从设备送出的废气中含有少量可溶物质， 在放空之前令其通过一个洗涤塔， 以回收这些物质进行综合 利用，并避免环境污染。气体流量为3600 m3/h(操作条件下)，其物理性质与50℃的空气基本相同，如右图 所示，气体进入鼓风机前的管路上安装有指示液为水的 U 形管压差计，其读数为30 mm。输气管与放空管 内径均为250 mm，管长、管件与阀门的当量长度之和为50 m（不包括进、出塔及管出口阻力）放空口与鼓 风机进口的垂直距离为20 m，已估计气体通过塔内填料层的压降为1961 Pa。管壁的绝对粗糙度ε可取为 0.15mm，大气压强为0.101 Mpa，求鼓风机的有效功率。
工程化学基础(童志平主编)复习要点及习题解答
解:W=-P△V=-△n RT =-1×8.314×10-3×373.15=-3.10 kJ （或V1/V2=T1/T2→V2=？ W=-P△V=-PV=？) △U=Q+W=40.63+(-3.10)=37.53 kJ
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6. 计算下列反应（或过程）的 QP 与 QV 之间的能 量差值。(方法:QP-QV=△n RT)
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11.
r H m (298.15K ) T2 T1 K2 ln ( ) K1 R T1T2 (298.15K ) 398.15 298.15 2 .5 r H m ln ( ) 100 8.314 298.15 398.15 r H m (298.15K ) 36.41kJ / m ol
浓度、压力可能导致平衡移动并改变v，但不改变K和k;
温度升高会导致平衡移动和v增加，同时使K改变和k(正、逆)增加； 催化剂不改变K且平衡不移动，但使k,v(正、逆)增加
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习题解答
1.是非题 (1) -; (2)-; (3)+;(4)-; (5)-; (6)-。 2.选择题: (1) c; (2)b ;(3)b; (4)c
反应达到平衡时： rGm(T) = 0
Q = Kθ Q与K的关系与区别
θ G θ r m (T ) ln K RT
rGmθ与r Gm的关系与区别
单位的一致 16
化学平衡移动方向的判断 ：
勒夏特列原理
rGm(T) = RT ln (Q / Kθ)
r Gm (T ) r Gm (T ) RT ln Q
r Gm (T ) r H m (298.15K ) T r S m (298.15K )
化学工程基础习题答案
化学工程基础习题答案第二章流体流动与输送5、解：0013.60.22.181.25gH gRgR H mg ρρρρ=⨯=== 00 1.25 2.181.701.6gH gRH R mρρρρ=⨯=== 6、解：1001223113.60.1302.210.80()2(2.210.2)800 6.051044gH gRR H mm d H h kgρρρρππρ=⨯====+=+⨯=⨯ 10、解：列柏努力方程221122122212121222210,20,0,12.3213.382ff p u p u z z hg g g gu z m z p p u h g u gρρ++=+++======⨯⨯=∑∑ 解得12 3.44u m s -=⋅22313120.1 3.440.027 1.62min 44v q d u m s m ππ--==⨯⨯=⋅=⋅11、解：列柏努力方程()()()2211221222122121212212212222212122()20()22()2i i i p u p u z z g g g g p p u u z z g g z z p p p uu ghu u u u h g gρρρρρρρρρρρ++=++--=-+-=∆=-=-=---=≈=-1122112221700/360014.0(0.21920.006)441700/360026.7(0.15920.0045)440.037737.7v v q u m s d q u m s d h m mmππππ--===⋅⨯-⨯===⋅⨯-⨯==12、解：列柏努力方程221211222212212121122312222()()20,215.8()114.5()()114.5102u u z g p z g p ggu u p z z g p z z p kPa kPa u u p ρρρρρρρ++=++-=-++-===-=+⨯绝压表压 1122112220.5/36000.4420.02440.5/360019.70.00344v v q u m s d q u m s d ππππ--===⋅⨯===⋅⨯22321000(0.44219.7)104.51079.42p kPa ⨯-=+⨯=-17、解：列柏努力方程221122122221212121121122222()216,0,06/36002.91(0.03220.0025)44e fe fv p u p u z H z h g g g g p p u u H z z h g gz z m p p u q u m s d ρρρππ-+++=+++--=-+++-=======⋅⨯-⨯∑∑900弯头阻力系数ξ=0.75 全开截止阀阻力系数ξ=6.0531230 2.910.027Re 1.01109.510ud ρμ-⨯⨯===⨯⨯，查图得到λ=0.026 2280 2.91(60.754 6.0)(0.026 4.524)45.5520.0272f l u h m d g g λ=+⨯+⨯=⨯++=∑222212121 2.91()16045.5561.9822e f p p u u H z z h m g g gρ--=-+++=+++=∑18、解：列柏努力方程221122121212122150,0,15ffp u p u z z h g g g g z z m p p u hρρ++=+++-=====∑∑忽略动能假设流体流动类型为层流2222222222520010.2224.251040.43415e f V f l l u u u h d g d g dqu d d h d λλλπλ---+==⋅===⨯==∑∑解得0.111d m = 核算1223.454Re V q u m s d udπρμ-==⋅==22、解：列柏努力方程220022022220202020020112222()26.5,0,05/36000.630.05344e fe fv p u p u z H z h g g g g p p u u H z z h g g z z m p p u q u m s d ρρρππ-+++=+++--=-+++-=======⋅⨯∑∑由连续性方程得到221212220.530.63 1.05/0.41d u u m s d ==⨯=113223112218300.630.053Re 122250101830 1.050.041Re 15765010640.052Re 640.041Re u d u d ρμρμλλ--⨯⨯===⨯⨯⨯===⨯====900弯头阻力系数ξ=0.75 全开截止阀阻力系数ξ=6.0 三通阻力系数ξ=1.022112212121222(40.752 6.01)[(300200)50.75]22400.6325 1.05 (0.0523121)[0.041(300200) 3.75]0.05320.0412 1.12 2.77 3.89ff f l u l u h hh d g d gg gmλλ=+=+⨯+⨯+++++⨯=+++++++=+=∑∑∑222020202()21.05=6.5+3.8910.452e fp p u u H z z h g gm gρ--=-++++=∑10.455/360018309.814340.4340.6V Heq gP W kW ρη⨯⨯⨯====24、解：根据汽蚀余量的定义2111102210102212101.32573.328.0250.75100.03810 2.050.084Va p p u h g g gp kPa u C m s d u u m sd ρρ--∆=+-=-====⋅==⨯=⋅ 查表得到p V =2.3346kPa代入上式解得2231128.025 2.3346 2.0510 2.8429989.8129.81V a p p u h m g g g ρρ-∆=+-=⨯+=⨯⨯第三章 传热过程 2、解：⑴2111121222213330.250.1791.40.130.8670.150.200.250.8R m K W R m K W R m K W δλδλδλ---===⋅⋅===⋅⋅===⋅⋅⑵22328202606460.867T T q W m R ---===⋅ ⑶23112313123646116820260560162838T T Tq W m R R R R R T KT K T K T K-∆∆∆====⋅++∆=∆=-=∆=∆=8、解：热量衡算36111222216213226216000() 3.010(485155) 1.65103600()1.6510503765800 3.141036001.6510514(485376)(15550)302m p m p m p mm Q q c T T W Q q c t t Q t t q c Q KA t Q K W m K A t --=-=⨯⨯⨯-=⨯=-⨯=+=+=⨯⨯=∆⨯===⋅⋅-+-∆⨯10、解： ⑴热量衡算：乙醇冷凝热3511500/360088010 1.2210m Q q r W ==⨯⨯=⨯乙醇冷却热3421112()500/3600 2.810(78.530) 1.8610m p Q q c T T W =-=⨯⨯⨯-=⨯ 水的用量122231541122231()1.2210 1.8610 1.67() 4.2(3515)m p m p Q Q q c t t Q Q q kg s c t t -+=-+⨯+⨯===⋅-⨯- 冷却器水出口温度的计算222214221322()1.86101517.71.67 4.210m p m p Q q c t t Q t t q c =-⨯=+=+=⨯⨯ 冷却器面积的计算 以外表面为基准21112211380124111700201000(78.517.7)(3015)33(78.517.7)ln(3015)m K W m K d d t Kαα--===⋅⋅+⋅+⋅---∆==--214221 1.8610 1.4838033mm Q KA t Q A m K t =∆⨯===∆⨯ 冷凝器面积的计算211122116731241113500201000(78.535)(78.517.7)51.7(78.535)ln(78.517.7)m K W m K d d t Kαα--===⋅⋅+⋅+⋅---∆==--125212 1.2210 3.5167351.7mm Q KA t Q A mK t =∆⨯===∆⨯ 总面积212 1.48 3.51 4.99A A A m =+=+=⑵1 4.99333.140.0242A n d l π===⨯⨯根 16、解： ⑴361162221661232214000109251.03103600() 1.03101.0310 1.031012.3() 4.1810(4020)m m p m p Q q r WQ q c t t W q kg s c t t -⨯⨯===⨯=-=⨯⨯⨯===⋅-⨯⨯-⑵因为酒精冷凝为相变传热，因此并流或逆流没有差别 ⑶1212()()(7820)(7840)47.3()7820ln ln7840()m T t T t t T t T t ------∆===----℃第五章 吸收6、解：⑴42421134 1.34100111 1.3427363.8410 1.02103.6610Y y x Y E m p m K k k K kmol m s -----====+=+=⨯⨯=⨯⋅⋅ ⑵气膜阻力321411 2.60103.8410y m s kmol k --==⨯⋅⋅⨯ 液膜阻力22121.34 1.31101.0210x m m s kmol k --==⨯⋅⋅⨯332.610==0.9522.610131⨯⨯+气膜阻力总阻力气膜阻力远大于液膜阻力，因此为气膜控制 ⑶* 1.340.050.067y mx ==⨯=*0.10.9520.10.0670.06860.06860.05121.34i ii i i y y y y y y y x m --==--==== 9、解：1220.08/1140.0930.08/114(10.008)/135)0.0081140.000950.0008/114(10.0008)/135)0X X Y ==+-⨯==+-=最小汽液比的计算12*min 12121210.0930.00095 1.980.0930.503 1.98 5.945.940.0930.0009500.01555.94X X V L Y Y VL X X V L Y Y Y --⎛⎫=== ⎪-⨯-⎝⎭=⨯=-==--=+= **1122*11*2212()()(0.50.0930.0155)(0.50.000950)0.0073(0.50.0930.0155)ln ln (0.50.000950)0.015502.050.00730.8 2.05 1.64m OG m OG OG Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y N Y H H N m---⨯--⨯-∆===⨯--⨯----===∆=⋅=⨯=12、解：⑴根据已知条件可得12120.01(1)0.0010Y Y Y X η==⋅-==12*min 1212min 121210.010.0010.90.0101.5 1.350.00671.35Y Y L V X X Y Y L L V V X X Y Y X --⎛⎫=== ⎪--⎝⎭-⎛⎫=== ⎪-⎝⎭-== **1122*11*2212()()(0.010.0067)(0.0010)0.00193(0.010.0067)ln ln (0.0010)0.010.0014.660.00193m OG m Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y N Y ------∆===------===∆ ⑵可增大吸收剂用量12120.01(1)0.00050Y Y Y X η==⋅-== 120.010.00054.660.00204OG m m m Y Y N Y Y Y --===∆∆∆=***11221**111*22*1*11()()(0.01)(0.00050)0.00204(0.01)ln ln (0.00050)0.004680.00468m Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y X Y ------∆===----===1212'0.010.00052.030.004680' 2.031.35' 2.03 1.350.50450.4%1.35Y Y L V X X L VL VL L V VL V--===--==--===第六章 精馏 5、解： 解方程组0.7230.2631.250.0187y x y x =+=-得0.535F x = 解方程组0.7230.263y x y x=+=得0.949D x = 解方程组1.250.0187y xy x ==-得0.0748W x =0.26312.6Dx R R =+= 12、解：已知精馏端操作线方程为0.720.25y x =+0.7212.570.2510.893DD RR R x R x =+==+=平衡线方程为2.21 2.211(1)1(2.211)1 1.212.21 1.21x x xy x x xyx yαα===+-+-+=-011*0101*1111210.650.8930.7912.21 1.210.8930.65(0.8930.791)0.8270.720.250.845mL D x x E x x x y x y x y x y x -==-=====-=-⨯-==+=7、解：⑴由进料状态方程6 1.5y x =-可知611.2qq q =-=1.510.3F F x q x =-= 平衡线方程为21(1)1x x y x xαα==+-+ 由平衡线方程和进料状态方程可解得交点坐标为0.3330.496e e x y ==最小回流比0.940.496 2.720.4960.3331.5 4.08D e M e e M x y R y x R R --===--== 精馏段操作想方程为10.8030.18511F R y x x x R R =+=+++ ⑵物料衡算F D WF D W Fx Dx Wx =+=+ 已知：1150,0.30,0.04,0.94F W D W kmol h x x x -=⋅===解得：1160.94,210.94D kmol h F kmol h --=⋅=⋅⑶提馏端操作线方程 4.0860.94 1.2210.94150 4.0860.94 1.2210.94150 4.0860.94 1.2210.94150 1.430.017W W R D qF W y x x R D qF W R D qF Wx x x ⋅+=-⋅+-⋅+-⨯+⨯=-⨯+⨯-⨯+⨯-=- 9、解：⑴物料衡算F D WF D W Fx Dx Wx =+=+ 已知：0.40,0.02,0.97F W D x x x ===解得2.5, 1.5F D W D ==回收率0.970.972.50.4D F DX D Fx D η⨯===⨯ ⑵根据q 的定义30.623q ==+ q 线方程为1 1.5111F q y x x x q q =-=-+-- 平衡线方程为21(1)1x x y x xαα==+-+ 由平衡线方程和进料状态方程可解得交点坐标为0.3330.501e e x y == 0.970.501 2.790.5010.3331.8 5.02D e M e e M x y R y x R R --===--==提馏端操作线方程5.020.6 2.5 1.5 5.020.6 2.5 1.5 5.020.6 2.5 1.5 1.300.006W W R D qF W y x x R D qF W R D qF WD D D x x D D D D D D x ⋅+=-⋅+-⋅+-+⨯=-+⨯-+⨯-=- 13、解：⑴物料衡算F D WF D W Fx Dx Wx =+=+ 已知：14000,0.30,0.05,0.910.91/46'0.7980.91/460.09/18F W D D F kg h x x x x -=⋅=====+转换成摩尔分数 解得111304,2696D kg h W kg h --=⋅=⋅ ⑵精馏段操作线方程1'0.667 2.6611D R y x x x R R =+=+++ ⑶1133131313040.9113040.09'32.34618(1)'96.996.9108.314(27378)27910.775101.310V D kmol h V R D kmol h q m h m s ----⨯⨯=+=⋅=+=⋅⨯⨯⨯+==⋅=⋅⨯1.28D m ==。
工程化学基础课后习题答案
(1) △H=179.2 kJ/mol △U=170.2 kJ/mol
(2) △H=-571.6 kJ/mol △U=-568.2 kJ/mol
(3) △H=-802.5 kJ/mol △U=-805 kJ/mol
(4) △H=△U=-218.7 kJ/mol
6799.36 kJ
-627.06 kJ/mol
工程化学基础课后习题答案
—
—
—
仅
供
参
考
第一章 练习题
(1) × (2) × (3) √ (4) √ (1) C D (2) C (3) B D 反应进度 ξ mol 2 相 1相 AgCl沉淀 2相 分层 3相 s、g 5相 Fe FeO Fe2O3 Fe3O4 H2 1mol m(CaO)=532kg m(CO2)=418kg ξ(N2)= ξ(H2)= ξ(NH3)=4mol
P(CO2)=0.5kPa
小于5.6 SO2 NO CO2 H2SO3 H2SO4 HNO3 HNO2 H2CO3
A 8% 81.5%
第三章 第一节练习题
(a) × (b) √ (c) ×
动量 位置
n (0,1,2,3) 4个 4f 7
波动 波组粒态二象性 1p 2s 2d 3p 5f 6s
是否存在
×
√
×
√
√
√
主量子数
×
2
×
3
5
6
角量子数
×
0
×
1
3
0
轨道(个数)
×
1
×
3
7
1
最多可容纳电子数
×
2
×
6 14 2
第三章 第二节练习题
工程化学基础习题解答_浙大版
<<工程化学基础（第二版）>>练习题参考答案1. （1）×； （2）√； （3）×； （4）√。
2. （1）C 、D ；（2）C ；（3）B 。
3. 反应进度；ξ； mol 。
4. 两相（不计空气）；食盐溶解，冰熔化，为一相；出现AgCl ↓，二相；液相分层，共三相。
5. 两种聚集状态，五个相：Fe （固态，固相1），FeO （固态，固相2），Fe 2O 3（固态，固相3），Fe 3O 4（固态，固相4），H 2O （g ）和H 2（g ）（同属气态，一个气相5） 6. n =（216.5 －180）g / (36.5g · mol -1) = 1.0 mol7. 设最多能得到x 千克的CaO 和y 千克的 CO 2，根据化学反应方程式： CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g) 摩尔质量/g ·mol -1 100.09 56.08 44.01 物质的量/mol100095%10009103⨯⨯-. x 56.08×-310 y 4401103.⨯-因为n(CaCO 3)=n (CaO)=n (CO 2) 即100095%10009103⨯⨯-.=x 56.08×-310=y 4401103.⨯-得 x =m (CaO) =532.38kg y =m (CO 2) =417.72kg分解时最多能得到532.28kg 的CaO 和417.72kg 的CO 2。
8. 化学反应方程式为3/2H 2+1/2N 2 = NH 3时：22(H )6mol 4mol 3(H )2n ξν∆-===-22(N )2mol4mol 1(N )2n ξν∆-===-33(NH )4mol4mol 1(NH )n ξν∆===化学反应方程式为3H 2+ N 2 = 2NH 3时：22(H )6mol 2mol 3(H )n ξν∆-===- 22(N )2mol 2mol 1(N )n ξν∆-===-33(NH )4mol 2mol 2(NH )n ξν∆===当反应过程中消耗掉2mol N 2时，化学反应方程式写成3/2H 2+1/2N 2 = NH 3，该反应的反应进度为4 mol ；化学方程式改成3H 2+ N 2 = 2NH 3，该反应的反应进度为2 mol 。
最新《化学工程基础》练习题(部分答案)资料
《化学工程基础》练习题（答案）第1章流体的流动与输送一、单项选择题1、D2、B3、D4、C5、B6、B7、C8、A9、A 10、B 11、C 12、A13、B 14、B 15、A 16、C 17、B 18、C 19、C 20、C 21、A 22、C二、填空题1、42、23、升高、不变4、0、最大5、层流、湍流6、具有径向随机脉动7、4流道面积/润湿周边、2ab/（a+b）8、小9、64/Re、相对粗糙度(ε/d)和Re 10、1/16、1/32 11、32、128 12、不变13、粘性造成的内摩擦14、边界层分离15、5.7 16、2 17、32 18、1/16 19、关闭出口阀门和灌泵、控制出口阀门开度20、不确定、不确定21、增大22、变大23、气蚀24、管路特性、泵特性25、减小三、计算题1、R=0.246m2、P=6.36kW3、q v=21.84m3/h；ΔH=2m4、q v=10.68m3/h5、Z=3.26m；q v=76.87m3/h6、H=22.76J/N；P=4.5kW7、真空度=51.3kPa8、增加20%第2章传热过程和传热设备一、单项选择题1、A2、D3、A4、C5、C6、C7、A8、D9、C 10、A 11、B 12、A 13、B 14、C 15、B 16、D 17、B 18、B 19、B 20、A二、填空题1、增大2、减小3、λ24、小5、μ6、层流内层7、α18、1.749、30.8 10、78.3 11、A 12、油品13、差14、增大壳程对流传热系数15、管壁表面产生垢层所导致16、变大17、提高空气的流速三、计算题1、W冷=14000kg/h；l=2.25m2、A0=54.08m2＞A0′=50.1m2∴此换热器适用3、K＝230 w·m–2·K–1；l=6.3m4、n=31；l=1.83m5、K=128.7W/(m2·℃)6、n=547、K o＝224.3 w·m–2·K–1；l=6.12m8、Δt m逆=42.1℃，Δt m并=27.1℃；Q逆/Q并=1.55第3章吸收一、单项选择题1、B2、A3、B4、C5、A6、A7、C8、D9、B 10、D 11、B 12、D 13、A 14、C 15、B 16、B 17、A 18、C二、填空题1、减小2、气膜和液膜中3、1.1~2.04、减小5、达不到规定要求6、0.0257、08、操作范围内平衡线为直线9、平衡线斜率与操作线斜率之比10、底11、液体在其表面形成液膜增大气液两相间的传质面积12、溶剂的再生费用三、计算题1、Z=4.074m2、x le=0.0111；(L/G)m=0.811；N OG=3.6；Z=1.8m3、H OG=3.9m4、x1=0.067；H=2.3m5、L=3.713 m3h−1；H=6.86 m6、（L/V）min=1.584；H=8.43第4章精馏一、单项选择题1、A2、C3、A4、C5、B6、C7、B8、D9、B 10、A 11、B 12、D 13、B 14、C 15、D 16、B 17、B 18、B 19、D 20、B二、填空题1、混合液中各组分的挥发度差异2、精馏有回流，简单蒸馏无回流3、饱和蒸汽压之比4、气相线或露点线5、液相线或泡点线6、保证塔板上有一定高度的液层7、2/38、3/29、减少10、0.75 11、320 12、停车后开工操作及实验研究13、理想体系全回流14、前者是间歇非定态过程，后者为连续定态过程15、前者是非定态过程有回流，后者为定态过程无回流三、计算题1、D=41kmol/h，W=59kmol/h；V’=164 kmol/h；y=1.36x－0.0182、y=0.75x+0.225；W=60，x W=0.067；y=1.375x－0.0253、R=4；x D=0.8；x W=0.05；y=1.6x－0.034、R min=1.5；y n+1＝0.64x n＋0.345、R min=0.8；V=156 kmol/h；y==0.615x+0.3656、R=2.61；x D = 0.949；x W= 0.072；x F = 0.534。
化学工程基础习题答案（武汉大学__第二版）.doc
化学⼯程基础习题答案（武汉⼤学__第⼆版）.doc 化学⼯程基础习题即13.3x10-3Pa = 98.7x 10⼀3 = ￡ _乌=> P,.. = 85.4 x 10-3PaP“ = P-P°=85.4x10喝⼀98.7x10打⼝=-13.3⼜10-3户。
2.解：￡ j2 _￡ j2A 1 A 2de = 4x -----------—=（《-L） = 707td A + 7rd2~3.解：对于稳定流态的流体通过圆形管道，有甜直径减⼩⼀半，即% =2n"/ =4即液体的流速为原流速的4倍.4.解：r 2// =2- —7 d 2g16j2%：.云五 "fi 久.必.竺d 、2gu 2 = 4坊,L i= L^d j= 2d 264// L 2 W 22■?. —Hf2 _d*2P d? 2g Hj\ 64// L 、妒炯p 由2g64" L 2 U 22I ⼀ ? — . ~H ⼝ _d 必% 2g"投 q T ('杼 64/z L] 4 -77~i~Z 章 ~^g~ 2d 、⼀UcP 2 o ⼀4 - H f2 H ⼋% =16%6. 解:1)雷濒Re = M其中 p - 1000kg - /n -3, u = 1.0/n s"1cl = 25mm = 25x10-3 m "-\cp - 10-3 Ps - s故Re?即产⽣的剧损失为原来的16倍。
10()0x1.0x25x10—310—3=25000岫湍流。
2)要使管中⽔层流，则Re < 2000c 1000x 25x 10⼀'m -u _ ___ 即 Re = --------------- z ---------- < 2000< 0.08/??-.v -17.解：取⾼位⽔槽液⾯为1-1',A-A ，截⾯为2-2,截⾯，由伯努利⽅程P 、 U ： p, U ； TT z. + —+ —L = Zo + —+ —L + H fPg 2g _pg 2g其中％ = 10/n,z 2 = 2m;5 - Wo 16.15i/2 则 10 = 2 + — + -----------2x9.8 9.81)A-A ，截⾯处流量〃 =U 2u = 2.17m ?$T2)q v =Aup其中 A ==-x3.14x(100xl0~3)244= 7.85x10-3 次 u = 2.17m-5^'q r =7.85xl0-3x2.17x3600 = 61.32^8.解：对Id 截⾯和2-2'截⾯，由伯努利⽅程得Pi U|p, U|^+―+ —= Zo+ —+ —Pg 2g ~ pg 2gPl =P2；〃1 =°；H,Xh fgPgh\Pl%oW] = 0.5m ?sT,P] = pglv.—但 u. = (^^)2 x 0.5 = 2.0m ? 5-1d ； 10.1■o 52 22△/? + —^― = — = 0.19s2x9.8 2x9.815.解：液⾯为1-1，截⾯，⾼位槽液⾯为2-2,截⾯, 由伯努利⽅程得2m, Zo = 10m ； "| = w 2P } =p vac =-i00mmHg=⼀ 13.6 x 1 O’ x 9.8 x 0.1 = -13332.2p aP 2 =0c -13332.2 〃 5 19.6 』1000、 2 + ------------- + H, =10 + (——+ 4x ---------- ) pg c 9.8 980 H c =12.08 + 业 +133322= 14.08 +1.388 = 15.468 e9.8 980⼝15.468X 2X -X (53X 10~3)2X 980P = ⼟⼼= ------------------------ 4 --------------------------= 0.655kw 102 102 17.解：取⽔池液⾯为T 截⾯，⾼位截⾯为2-2,截⾯，由伯努利⽅程得4+⼋+3+乩=泰+咨乏+"Pg 2g ~ pg 2g其中：Z] =0,Z] =50m;P[—外=0H -20/ 〃⼚ 79.8H =50 +史= 52.05 e 9.819.解：取贮槽液⾯为T 截⾯，蒸发器内管路出⼝为2-2'截⾯, 由伯努利⽅程得= 1.632kw363600 x % (76x10—3 ⼫= 2.2= 5.0 + = 3.0kw9 9p 、 ur Tr p, ur __ —+ — + H C =Zo+ — + — + // Pg 2g - pg 2g其中，Z] = 0, Z] = 15m;Pl = 0, p 2 = -200 X10⼀3 x 13.6 X1 ()3 X 9.8 = -26656p aH /=l2%.8"5 + 器兀= 24.97p _ H< , q 、，, P _ 24.97 x20xl 200 -K)2-102x360020.解，1)取贮⽔池液⾯为1-1'截⾯,出⼝管路压⼒表所在液⾯为2-2,截⾯, 由伯努利⽅程得P\ U ) 廿 p. U, …^+ —+— + //=^+ — + — + //.pg 2g '?pg 2g其中，z t =0,z o =5.0m;1 ■Pi =0, p 2 = 2.5kgf.cm忽略出⽔管路⽔泵⾄压⼒表之间的阻⼒损失，则：衡算系统的阻⼒损失主要为吸⼊管路的阻⼒损失: -0.2/⼚ 79.82.45 xIO 5 2.22 0.2 -------------- 1 ---------- 1 --- 1000x9.8 2x9.8 9.8=5.0 + 25 + 0.25 + 0.02 = 30.27H (，qv , P _ 30.27x36xl000 ~102- — ~102x36005* 喑= 4.3kw3)液⾯为Hl z 截⾯，⽔WA 管路上真空藏液⾯为2-2,截⾯,2.5x9.8 0.0 L= 2.45x1 ()5 Pa由伯努利⽅程得9 9U7 U~ ..z}+ — + — = z^ — ^ — + H fPg 2g ~ pg 2gPl其中$ Zj =0,z2 =4.8m;Pi = 0, P? = ?忽略进⽔管路⽔泵中真空表⾄⽔泵之间的阻⼒损失,则：衡算系统的阻⼒损失为吸⼊管路的阻⼒损失：H -o.y”⼚79.8p, ——(4.8 +2.222x9.80 2+ —)x1000x9.8 = -49600pa得真空表的读数为p = 49600P。
化学基础工程习题与答案
化学基础工程习题与答案化学工程基础习题及答案详解第一章流体流动与输送一、选择题（每题2分）1、某物体的质量为1000 kg ，则其重量为（）。
B（A ）1000 N （B ）9810N （C ）9810 kgf （D ）1000/9.81 kgf2、离心泵的压头H 流量Q 的关系为（）。
C（A ）Q 增大，H 增大（B ）H 增大，N 先增大后减小（C ）Q 增大，H 减小（D ）H 增大，N 先减小后增大3、如图所示，若液面恒定，忽略流动阻力损失，则放水管的出口速度u 与（）有关。
A（A ）H （B ）H 、d （C ）d （D ）Pa4、用标准孔板流量计测量管中的流量，采用如图所示三种装置，两测压孔距离h 相等，321d d d ==，各管流速相等。
其读数分别为1R ，2R ，3R 。
则（）。
（流体皆为水，指示液皆为汞）D （A ）312R R R << （B ）321R R R =< （C ）321R R R << （D ）321R R R == （E ）321R R R =>5、图示所表示的R 值大小反映（）。
A（A ）Ａ、Ｂ两截面间压差值（B ）Ａ－Ｂ截面间流动压降损失（C ）Ａ、Ｂ两截面间动压头变化（D ）突然扩大或缩小流动损失。
6、一敞口容器，底部有一出水管（如图示）。
容器内水面保持恒定,管内水流动的速度头为0.5 m 水柱。
水由容器流入管内，则2点的表压2p =（）水柱。
C（A ）1.5 m （B ）1.0 m （C ）0.75 m （D ）0.5 m7、如图所示，用U 形压差计与管道A 、B 两点相连。
已知各图中管径、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（）。
B（A ）21R R ≠，431R R R == （B ）4321R R R R ===（C ）4321R R R R <<= （D ）4321R R R R ≠≠≠8、如图表明，管中的水处于（ C ）。
化学基础工程习题与答案
第一章 流体流动与输送一、选择题（每题2分）1、某物体的质量为1000 kg ，则其重量为（ ）。
B（A ）1000 N （B ）9810N （C ）9810 kgf （D ）1000/9.81 kgf2、离心泵的压头H 流量Q 的关系为（ ）。
C（A ）Q 增大，H 增大 （B ）H 增大，N 先增大后减小（C ）Q 增大，H 减小 （D ）H 增大，N 先减小后增大3、如图所示，若液面恒定，忽略流动阻力损失，则放水管的出口速度u 与（ ）有关。
A（A ）H （B ）H 、d （C ）d （D ）Pa4、用标准孔板流量计测量管中的流量，采用如图所示三种装置，两测压孔距离h 相等，321d d d ==，各管流速相等。
其读数分别为1R ，2R ，3R 。
则（ ）。
（流体皆为水，指示液皆为汞）D（A ）312R R R << （B ）321R R R =< （C ）321R R R <<（D ）321R R R == （E ）321R R R =>5、图示所表示的R 值大小反映（ ）。
A（A ）Ａ、Ｂ两截面间压差值 （B ）Ａ－Ｂ截面间流动压降损失（C ）Ａ、Ｂ两截面间动压头变化 （D ）突然扩大或缩小流动损失。
6、一敞口容器，底部有一出水管（如图示）。
容器内水面保持恒定,管内水流动的速度头为0.5 m 水柱。
水由容器流入管内，则2点的表压2p =（ ）水柱。
C（A ）1.5 m （B ）1.0 m （C ）0.75 m （D ）0.5 m7、如图所示，用U 形压差计与管道A 、B 两点相连。
已知各图中管径、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（ ）。
B（A ）21R R ≠，431R R R == （B ）4321R R R R ===（C ）4321R R R R <<= （D ）4321R R R R ≠≠≠8、如图表明，管中的水处于（ C ）。
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0.2 0.235 K / W 0.85 1
（2）在稳态条件下通过各材料层的热通量相等。燃烧炉 热通量
t1 t3 900 280 q 338 W / m2 R1 R2 0.167 1.67
/
17
燃烧炉导热总温差
t t1 t4 q / ( R1 R2 R3 ) A
若用苯和水（ρ水 = 998 kg· m-3）做指示液的 双液杯式压差计测量，读数为：
R/ P 120 Pa 0.0103m 103mm 3 2 A C g 998 879kg m 9.81m s
R / 103mm 7.34 R 14mm
11
例1-6 对于内径为100 [mm]的水管，要求每100 [m]管道因 沿程阻力损失的压头不能大于1.00 [米水柱]，试求该管道 中允许流速。 解 已知：d = 0.100 [m] ；l = 100 [m]； μ= 1.00×10-3 [Pa· S]；ρ= 103 [kg/m3] 代入式（1-34），得 3 2 1 h d g 2 f Re 2 4 l 1 1.00 (0.100)3 (1000 ) 2 9.81 4 100 (1.00103 ) 2 = 2.45×107 查图（1-24）或由式（1-33a）计算得：Re = 1.04×105
（1）各种材料以单位面积计（即取A
= 1 m2）的热阻R； （2）燃烧炉热通量q/及导热总温差； （3）燃烧炉平壁中各材料层的温差分 布。
16
解：（1）以单位面积计的热阻为
耐火砖： R 1 0.2 0.167 K / W 1
1 A1
1.2 1
绝热砖： R2 2 0.25 1.67 K / W 2 A2 0.15 1
面变化很小，可视为等高，则压强差：
P1 P2 A C gR
该仪器常用来测量气体的压强差。
4
例如要测的压强差 P 120Pa ，若用苯（ρ苯 = 879 kg· m-3）做指示液的U型管压差计测量，读数 为：
P 120 Pa R 0.014m 14mm 3 2 g 879kg m 9.81m s
解：根据式（1-22b），图中①、②两处的能量守恒关系式 为： w2 P
2g
g
Z 0
w1 0
w2 V 7.20 / 3600 0.255 [m s] 2 2 0.785 (0.100) d 4
2 2
所以
w 2 w 1 PB PA Z1 Z 2 2g g (0.255) 2 0 (14.7 9.81) 104 2 9.81 900 9.81 3.3 103 5.55 5.55 [m]
3 1 . 00 10 w Re 1.04105 1 1.04 [m / s] 3 d 10 10
12
补充： 某燃烧炉的平壁由三种材料构成，最内层为耐火
砖，中间层为保温砖，外层为普通砖，各层材料的厚度
和导热系数依次为 δ1 = 225 mm，λ1＝1.4 W/(m· K)；δ2 =
15
补充： 如图所示，某燃烧炉的平壁由耐火砖、绝热砖和建 筑砖三种材料砌成，各层材料的厚度和导热系数依次为 δ1 = 200 mm，λ1＝1.2 W/(m· K)；δ2 = 250 mm， λ2 ＝0.15 W/(m· K)；δ3 = 200 mm，λ3 ＝0.85 W/(· K m)。若已知耐火砖 内侧温度t1 为 900 ℃，绝热砖和建筑砖接触面上的温度t3为 280 ℃。从多层平面壁稳态热传导方面考虑，试求：
2
13600kg m 3 9.81m s 2 (0.6 0.7)m 1000kg m 3 9.81m s 2 (0.8 0.5)m 1.705 105 Pa P P表 Pa 1.705 105 Pa 9.807 10 4 Pa 2.686 105 Pa
则读数放大
5
例1-4 要求安装输水量为30 [m3/h]的一条管路， 试选择适当规格的水管。 解：参考表1-1（p.16）的经验数据，选取水在 管内的流速w = 1.8 [m/s]。再由流体的体积流量V和 选定流速按下式求出管道直径d： w V A V
A
w
d
V w
4
因为 所以
V 30 / 3600 [m3 / s ]
422 W m 2
14
（2）各层温差及各接触面的温度：
δ1 0.225 / δ1 Δt1 q q 422 67.9℃ λ1 A λ1 1.4 t 2 t1 Δt1 930 67.9 862.1 ℃ δ2 0.250 / δ2 Δt 2 q q 422 703.5℃ λ2 A λ2 0.15 t3 t 2 Δt 2 862.1 703.5 158.6℃ Δt 3 t3 t4 158.6 40 118.6℃
1 9.81h 20 2 h 2.09 m 即高位槽的液面应比虹吸管的出口高2.09 m.
9
• 容器间相对位置的确定
例1-5 在图1-20所示的一个流程 中，容器 B 液面上方的静压强 PB 为 1.47×105 [Pa] （ 绝 对 压 强），贮罐 A 液面上方接通大 气，静压强 PA 为 9.81×104 [Pa] （绝对压强）。若要求流体以 7.20 [m3/h]的体积流量由A流入 B ，则贮罐 A 的液面应比 B 高出 多少？已知该流体的密度（ρ） 为900 [kg/m3]，管道直径为100 图1-20 容器的相对位置 [mm]。 10
30 d 0.077 [m] 77 [m m] 0.785 1.8 3600 6
V 即 d 4 w V d w 4
2
查水管规格，确定用 3// 的管子，其实际尺寸
为 88.5 4 ，这说明管子的外径为88.5 [mm]，壁
厚为4 [mm]，则其内径为：
d内 88.5 4 2 80.5 [mm] 0.0805 [m]
和表压表示）。
2
解：由静力学方程得
/ P1 P 1 P a Hg gR 2
P1 P2/ H 2O gh 2 P2 H 2O gh 2 P 3 P3/ P3// P2 Hg gR 1 P H 2O gh 1 P3/
解得 P表 P Pa Hg g(R 1 R 2 ) H O g(h 1 h 2 )
338 ( 0.167 1.67 0.235 ) 1 700 ℃
（3）各材料层的温差分布
t1 : t2 : t3 R1 : R2 : R3 0.167: 1.67 : 0.235 1 : 10 : 1.4
18
补充：某燃烧炉由三层砖砌成，内层为耐火砖， λ1＝1.00
因此，水在输送管内的实际操作流速为：
30 w 1.6 [m / s] 2 0.785 (0.0805 ) 3600
7
• 增例： 用虹吸管从高位槽
向反应器加料，高位槽和 反应器均与大气相通，要
求料液在管内以 1 m/s 的流
速流动。设料液在管内流 动时的能量损失为 20 J/kg （不包括出口的能量损 失），试求高位槽的液面
应比虹吸管的出口高出多
少？
8
解：取高位槽液面1-1/截面，虹吸管出口的内侧截面为22/截面，并以2-2/截面为基准面，列伯努利方程得
2 w1 P1 w2 P2 2 Z1 H Z2 h 2g ρg 2g ρg
式中：Z1 = h, Z2 = 0， P1 = P2 = 0 (表压强)，H = 0。 因为1-1/截面比2-2/截面面积大得多，所以w1= 0，而w2= 1 m/s，h = 20 J/kg，代入得
250 mm， λ2 ＝0.15 W/(m· K)；δ3 = 225 mm，λ3 ＝0.8
W/(· K m)。已测得内外表面温度分别为930 ℃和 40 ℃， 求单位面积的热损失和各层间接触面的温度。
13
解: （1）单位面积热损失为
Δt q n δi λ i 1 i
/
930 40 0.225 0.250 0.225 1.4 0.15 0.8
损
失
的
热
量
。
t1 t 4 Δt q n δ i R1 R2 R3 λ A i 1 i t1 t 3 t3 t 4 R1 R2 R3
19
0.230 m δ1 式中：R 1 A 0.230 m 2 K / W λ 1 1.00 W /( m K ) δ2 δ2 R 2A 6.67δ 2 m K / W λ 2 0.150 W /( m K ) 0.230 m δ3 R 3A 0.256 m 2 K / W λ 3 0.900 W /( m K ) 700 - 150 150 60 0.230 8.67δ 2 0.256 解得δ 2 0.200 m，即保温砖层的厚度为0.200 m。 q/ t 700 - 60 351 W/m 2 δ1 δ 2 δ 3 0.23 6.67 0.200 0.256 λ1 λ 2 λ 3
W/(m· K) ，厚度为 230 mm ；中间为保温砖， λ2 ＝ 0.150 W/(m· K)；外层为普通砖，λ3 ＝0.900 W/(· K m)，厚度为230 mm。耐火砖内侧温度为 700 ℃，要求普通砖内壁温度不 超过150 ℃，外壁温度不超过60 ℃。试求保温砖的厚度及
每
解：
平
方
米
壁
面
r2 =12.5 + 3.25 = 15.75 [mm] = 0.01575 [m]