化工基础 第四章习题课
第4章 烯烃
CH CH2 CH3CH2CHCHCH3 CH3
CH3
H CH3 C C H CH2CH3
4-甲基-3-乙基－1-戊烯
(E)-3,5-二甲基-3-庚烯
2015-1-2
23
§4.2 烯烃的制法(P103)
一、烯烃的工业来源和制法 低级烯烃主要是通过石油的各种馏分裂解和原油直接裂 解得到。
原料不 同或裂解 条件不同 得到各种 烯烃的比 例也不同
价原子数目，Z为氮等三价原子数，氧为0. 三键看作两个双键.
2015-1-2
6
一、烯烃的命名
普通命名法（见书上4.1.1） IUPAC命名法 1）选主链：选择含双键最长的碳链为主链，命”某烯”. 2）编号码：近双键端开始编号，将双键位号写在母体名称前. 3）名支链：支链基团作为取代基.
3-乙基-1-己烯
Csp2 变为Csp3 ，平面结构变为四面体结构。
加 成
2015-1-2
31
烯烃加成的三种主要类型
C C + A B C A C B
加 成
重点
亲电加成
A A A
B B B H2
A A
+ +
B B
（异裂）
自由基加成
催化加氢
（均裂）
2015-1-2
32
（一）烯烃的亲电加成反应
H C H C H H
2015-1-2 7
例：命名下列化合物：
1）选主链：含双键最长的碳链 8 8
CH3C CCH2CH2CH2CH2CH2 CH2 CH2 CH2CH2CH3
11
• 含双键的，最
2）编号码：起始编号，双键的标号 • 靠近双键端起编号，命名时标明双键位次
[理学]化工设备机械基础习题解答
![[理学]化工设备机械基础习题解答](https://img.taocdn.com/s3/m/58cfdb32ff00bed5b9f31d39.png)
目录化工设备机械基础课后习题解答 .............................. 错误！未定义书签。
EXERCISE EXPLANATION AND DESIGNING OF THE BASIC OF CHEMICAL EQUIPMENT AND MECHANISM .. 错误！未定义书签。
第一章刚体的受力分析及其平衡规律 .. (2)第一部分例题及其解析 (2)第二部分习题及其解答 (10)第二章金属的力学性能 (18)第一部分例题及其解析 (18)第二部分习题及其解答 (19)第三章受拉（压）构件的强度计算与受剪切构件的实用计算 (22)第一部分例题及其解析 (22)第二部分习题及其解答 (24)第四章直梁的弯曲 (27)第一部分例题及其解析 (27)第二部分习题及其解答 (35)第五章圆轴的扭转 (39)第一部分例题及其解析 (39)第二部分习题及其解答 (43)第六章压力容器与化工设备常用材料 (46)第一部分习题及其解析 (46)第七章压力容器中的薄膜应力、弯曲应力、与二次应力 (48)第一部分习题及其解析 (48)第八章内压容器 (52)第一部分例题及其解析 (52)O(c)CAB(a )第二部分 习题及其解答 (55)第九章 外压容器与压杆的稳定计算 (60)第一部分 例题及其解析 .................................................................................................................. 60 第二部分 习题及其解答 .. (67)第一章 刚体的受力分析及其平衡规律第一部分 例题及其解析1.下图(a)是一个三角支架，它由两根杆和三个销钉组成，销钉A 、C 将杆与墙 连接，销钉B 则将两杆连接在一起。
当AB 杆中央 置一重物时，试确定AB 杆两端的约束反力力线方 位（杆的自身质量不计）。
化工基础 传热
化工基础
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第二节 传导传热
一、热传导基本方程式----傅立叶定律
1、傅立叶定律 ：
Q A
对于微元：
t
dt dQ A d d
dt d d
引入比例系数： dQ A
实际生产中的传热，并非单独以某种方式进行， 往往是多种方式同时进行。
2013-3-4 第四章 传热过程 4
化工基础
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三、传热中的一些基本物理量和单位
1、热量Q：
单位：kg· 2·-2，Nm，J，cal，kcal m s
1cal=4.186 J
l
r2 r r1
dr
Φ t1.
Φ
dt
△t t2
r2 2 l ln t1 t2 r1 2 l t 2 l t1 t2 2 l t 1 d2 1 r2 r2 ln ln ln d1 r1 r1
2013-3-4 第四章 传热过程 16
2013-3-4 第四章 传热过程 9
化工基础
Co地均匀的固体:
λ = λ0(1+at)
λ0为00C时固体的导热系数,a为温度系数.
液体混和物:
λ =k(λ1w1+ λ2w2+…… )
w 1, w2,----各组分的质量分数 λ1 ,λ2,----各组分的导热系数 K--常数,对一般混和物或溶液为1.0,对有机物的水溶液为0.9
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化工基础第四章 单元反应
4.1.2单元反应的分类
4.1.2.1按参加反应物质的相态分类 4.1.2.2按反应器型式分类 4.1.2.3按操作方式分类 4.1.2.4按传热方式分类 4.1.2.5按热效应分类 4.1.2.6按热力学特征 4.1.2.7按时间特征 4.1.2.8按反应过程的化学特性分类
4.1.2.1按参加反应物质的相态分类
第4章 单元反应
4.1概述
4.1.1单元反应及其在化工生产中的作用 4.1.2单元反应的分类 4.1.3单元反应的表征 4.1.4反应类型的比较 4.1.5单元反应对反应器的要求 4.1.6化学反应器的分类
4.1.1单元反应及其在化工生产中的作用
单元反应是指具有化学变化特点的基本加工过程， 比如氧化、还原、硝化、磺化等反应过程。化工过 程是由一系列单元反应和一系列单元操作构成。反 应过程是化工生产中创造新物质的过程，因此是化 工生产过程的中心环节。前述的各单元操作主要是 发生物理变化，是为化学反应过程提供条件的。
④液─固相反应过程
液─固相反应过程是指参加反应的物质存在液相和固相的非均相反应过 程。这类反应包括两种情况：一种情况是反应物分别处于液相和固相 的非催化反应，如：纯碱苛化制烧碱，反应物为固相的氢氧化钙和液 相的碳酸钠溶液；另一种情况是反应物都处于液相，催化剂处于固相 的催化反应，如乙醇脱氢制乙醛，反应物乙醇处液相，锌、钴等催化 剂处于固相。这类反应多数是用槽式反应器，也有用塔式反应器、回 转筒式反应器的。 其特征和气─固相反应很相似，液─固相非催化反应通常在固相表面进 行，液相反应物要先扩散到固相表面；液─固相催化反应通常在固相催 化剂表面进行，液相反应物要先扩散到催化剂表面。液相反应物的扩 散速度要比气相反应物慢，为增大相间抵触，加快扩散速度，常在反 应釜中设搅拌装置。
化工基础课后习题答案第四章
第四章：传质过程1. 压强为 1.013×105Pa 、温度为 25℃的系统中，N 2和O 2的混合气发生定常态扩散过程。
已知相距 5.00×10-3m 的两截面上，氧气的分压分别为 1.25×104Pa 、7.5×103Pa ；0℃时氧气在氮气中的扩散系数为 1.818×10-5 m 2·s -1。
求等物质的量反向扩散时：（1）氧气的扩散通量； （2）氮气的扩散通量；（3）与分压为 1.25×104Pa 的截面相距 2.5×10-3m 处氧气的分压。
解：（1）首先将 273K 时的扩散系数换算为 298K 时的值：P 0 T 1.75D = D 0P ( T 0) 5273 + 25 = 1.818×10-5 × 1.013×10 1.013×105 × ( 等物质的量反向扩散时氧的扩散通量为：N A= RTD l = ( p A,1– p A,2)2.119×10-51.75 =2.119×10-5 m 2·s -1273 )= 8.314 × 298 ×5.00×10-3 × (1.25×104 - 7.5×103 ) = 8.553×10-3 mol· m 2·s -1（2）由于该扩散过程为等物质的量反向扩散过程，所以 - N A= N B，即氮气的扩散通 量也为 8.553×10-3 mol· m 2·s -1。
（3）因为系统中的扩散过程为定常态，所以为定值，则：/p A,2/ = p A,1- N ARTl1.52×（1014）Pa 和反向扩散与单向扩散的传（2）H 质通量大小。
解：（1）当NH 3和H 2作等物质的量反向扩散时：N A= RTD l = ( p A,1– p A,2)1p B,m = p B.2- p B.1 = 9.65×104 - 8.614 ×104-27 = 9.12×104Pa㏑p B.2 ㏑ 9.65×10 p B.17.83×10-5 8.61×1041.013×105N A= 8.314 × 298 × 0.02 × 9.12×104 × (1.52×104 - 4.80×103)= 1.825 ×10-2 mol· m 2·s -1计算结果表明，单向扩散时的传质通量比等物质的量反向扩散时的传质通量大，前者是后者的 PPN A-5= 5.29×10l mol· m -2·s -1根据扩散量等于蒸发量，得：N A· A · dt = MρAA · A · dl23t = 995.7 × 10l 2p B,m = p B.1 - p B.2 = 9.624×104 - 1.0046×105-13 = 9.84×104Pa㏑ p B.1 p B.㏑ 9.624×10 1.006×105-51.0 =2.4×10 1.013×1058.314 × 293l G· 9.84×104( 5065 - 660)l G= 4.47×10-5m武汉大学3。
化工基础 第四章 传质过程.
注意！传质速率方程式有多种形式（浓度的表示方法有多 种 传质推动力和相应的传质系数）。传质比传热更复杂。
• 作业 • 1.2.3.4
kL
DL
L
c csm
N A p A1 p A 2
1
推动力 阻力
kG
N A cA1 cA 2
1
推动力 阻力
kL
过 程 进 行 的 速 率
推动力 阻力
显然，若流体气体中的湍流愈激烈Re，则δ ，传质阻力也 愈小，即1/k。
传质速率方程式能否用于计算？ (cA1-cA2)可求，但k=?（同传热的，k取决于流体物性、流动 状况等因素）实验测定经验公式（下一章）。
RT p p dl A
利用边界条件积分后
因整体流动而产生的传递速率分别为 :
N
D
ln
p p Ai
Dp ln Bi
N
N cA 和N
N
c B
A,M
Mc
B,M
Mc
A RTl p p RTl p
A1
B1
由于 p pA1 pB1 pA2 pB2 pA1 pA2 pB2 pB1
对流扩散
N D D dcA
AB
E dz
层流：D占主要地位； 湍流：DE占主要地位。
DE——涡流扩散系数。非物性常数，与湍动程度有关，且与流体 质点所处位置有关，很难测定。 D——扩散系数。在温度压力不变时为Const.
对流传质
膜模型
c cA1 F
层流底层 （DE ≈ 0，分子扩散）
作用物
流体分子
流体质点
作用方式
化工设备机械基础第四版答案
化工设备机械基础第四版答案【篇一：化工设备机械基础复习及答案】>一、填空题1、强度是指构件＿＿的能力。
2、刚度是指构件＿＿的能力。
3、稳定性是指构件＿保持原有＿平衡状态的能力。
4、如物体相对于地球静止或作匀速运动，则称物体处于＿。
5、物体受外力作用变形时，其内部各部分之间因相对位置改变而引的相互作力称为＿6、脆性材料的安全系数一般取得比塑性材料要＿＿。
7、在轴向拉伸或压缩时，杆件不但有＿＿变形，同时＿＿也发生变形。
8、扭转是＿杆件＿的又种变形方式。
10、弯曲是工程实际中最常见的一种＿＿变形形式。
11、简支梁是梁的一端为固定铰支座，另一端为＿12、外伸梁是简支梁的一端或＿＿伸出支座之外。
13、悬臂梁是梁的一端固定，另一端＿自由＿。
14、最大拉应力理论又称＿15、最大伸长线应变理论又称＿＿强度理论。
16、最大剪应力理论又称＿17、形状改变比能理论，又称＿＿强度理论。
18、构件在工作时出现随时间作周期变化的应力称为＿交变＿应力。
19、硬度是用来＿20、裂纹构件抵抗裂纹失稳扩展的能力称为断裂＿＿。
21、化工设备的密封性是一个十分＿22、化工设备的耐久性是根据所要求的＿＿年限来决定。
23、发生边缘弯曲的原因是由于＿24、当q/b=＿30、凸形封头包括半球形封头＿椭圆形＿封头、碟形封头、球冠形封头四种。
31、碟形封头由以ri为半径的球面，以r为半径的＿过度弧＿高度为h0的直边三部分组成。
32、锥形封头在同样条件下与凸形封头比较，其＿＿情况较差。
33、球冠形封头在多数情况下用作容器中两独立受压室的＿＿封头。
失稳破坏的问题。
35、加强圈应有＿36、卧式容器的支座有＿37、立式容器有耳式支座、＿＿腿式支座和裙式支座四种。
38、法兰按其整体性程度可分为松式法兰、＿39、国家标准中的手孔的公称直径有＿＿和dn250两种。
40、平带一般由数层帆布＿41、v带的横截面为＿等腰梯形＿，其工作面是与轮槽相接触的两侧面。
化工计算第四章物料衡算及课后习题及答案
第一节 物料衡算式 4—1 化工过程得类型
间歇操作 操作方式 半连续操作
连续操作
间歇操作: 原料一次加入,然后操作,最后一次出 料。
半连续操作: 进料分批,出料连续;或进料连 续,出料分批或一次。
特点: 间歇操作中,无物料进出设备,且设备内各 部分得组成和条件随时间而变。 半连续操作中,设备内各点得参 数(组成、条 件)随时间而变。
N元素平衡
2×0、79A＝2N
烟道气总量
M+N+P+Q＝100
过剩氧量
0、21A×0、25／1、25
＝M 解上述6个方程得要求得结果。(过程略)
由上例可知计算基准选取恰当与否,对计算难 易影响。所以要重视计算基准选取。
基准选取中几点说明:
(1)上面几种基准具体选哪种(有时几种共 用)视具体条件而定,难以硬性规定。
4、 写出化学反应方程式
包括所有主副反应,且为配平后得,将各反应 得选择性、收率注明。
5、选择合适得计算基准,并在流程图上注明基准值 计算中要将基准交代清楚,过程中基准变换时,
要加以说明。 6、列出物料衡算式,然后求解
1)列物料衡算式
无化学反应体系,按:(4—1)、(4—3)(连续稳定过程) 式。
(二)取1mol 空气为计算基准 1mol 空气为计算基准中氧量为0、21mol
燃烧丙烷耗氧量 0、21／1、25＝0、168 mol 燃烧丙烷得量 0、168／5＝0、 0336mol
衡算结果列于下表:
输
入
输
出
组分 摩尔 克 组分 摩尔 克
C3H8 0、
44 CO2 0、101 132
0336
O2 0、21 200 H2O 0、135 72
化工基础课后习题答案高等教育出版社
流体流动和输送1、液体高度：, 器底所受的力：压强：指示液为CCl4,其读数：2、人孔面积：压力：槽壁面积：槽壁所受压力：3、 4、6、（1）求空气的体积流量流通截面：体积流量：（2）求质量流量表压：绝压：空气的平均分子量：当时温度：空气密度：∴质量流量：7**、对容器A 孔口流速：体积流量：流出的总体积：液体降至0.5m处所需时间：剩余部分为非稳定流动，所需时间：对于容B由于B下端有短管，管内流体在流动中有下拉液体的作用，故需时间短。
8、以水平管中心线为基准面，在1－1，，2－2，间列柏式，在操作条件下，甲烷的密度：水柱压差计读数：9、10、对孔板流量计：流量与流速度关系：，即，(1)当读数为80mmHg时，，即误差＝1.2%(2)读数为20mmHg时，，即误差＝4.9%(3)指示液为四氯化碳时，∴流量的相对误差与以上相同。
11、体积流量：质量流量：导管中苯的流速：12、忽略阻力，，，，将数据代入，得体积流量：13、，，, , ∴＝，空气流量：质量流量：，∵，，，解得，，体积流量：14、当量直径：流速：湍流15、相对粗糙度：，查图得16、，，查图得H1=0，H2=10，v1=0，v2=2.2，P2=0，17、用试差法求流量，∵λ＝f(Re),Re=f(v),难以直接求解。
由Re～λ图可见，对ε＝0.001的无缝钢管而言，Re在2×104～1×107之间，λ值在0.02～0.028之间，设λ＝0.025，H1=5，H2=0，P1=P2=0（表压），v1=0，查图得λ＝0.0235，苯的体积流量：qv=1.47×0.785×0.0282=0.91L/S（若设λ＝0.024，qv=0.92L/S）校核：基本相符。
18、强烈湍流时，λ可看作常数。
，,10=1.2764×10-6/d5d5=1.2764×10-7，∴d=42mm19、（1）、（2）、（3）、20、（1）、，增加3倍（2）、（3）、，增加1倍21、（1）、, ,,,∴（2）、，，，，22、，查图，λ＝0.034,∵ P1=P2=0，H1=0，动压头可忽略有效功率：轴功率：23、,H1=0，v1=0，H2=15，v2=0.74，P1=P2=0（表压）∴理论功率：轴功率：24、，∴主管中水的流量：支管中流量：25、支路管道26、40mm水柱＝0.4kPa(表压)，绝对压：101.3+0.4=101.4kPa 50℃空气密度：空气在导管中流速：, , 查图λ＝0.026输送功率：效率：27、（1）、更换后，输出量为：扬程：（2）、两台并联两台并联后输出水量最多能达到20m3/h，但是在6.3m的扬程下，而不是25m。
化工设备机械基础第四版答案
化工设备机械基础第四版答案【篇一：化工设备机械基础复习及答案】>一、填空题1、强度是指构件＿＿的能力。
2、刚度是指构件＿＿的能力。
3、稳定性是指构件＿保持原有＿平衡状态的能力。
4、如物体相对于地球静止或作匀速运动，则称物体处于＿。
5、物体受外力作用变形时，其内部各部分之间因相对位置改变而引的相互作力称为＿6、脆性材料的安全系数一般取得比塑性材料要＿＿。
7、在轴向拉伸或压缩时，杆件不但有＿＿变形，同时＿＿也发生变形。
8、扭转是＿杆件＿的又种变形方式。
10、弯曲是工程实际中最常见的一种＿＿变形形式。
11、简支梁是梁的一端为固定铰支座，另一端为＿12、外伸梁是简支梁的一端或＿＿伸出支座之外。
13、悬臂梁是梁的一端固定，另一端＿自由＿。
14、最大拉应力理论又称＿15、最大伸长线应变理论又称＿＿强度理论。
16、最大剪应力理论又称＿17、形状改变比能理论，又称＿＿强度理论。
18、构件在工作时出现随时间作周期变化的应力称为＿交变＿应力。
19、硬度是用来＿20、裂纹构件抵抗裂纹失稳扩展的能力称为断裂＿＿。
21、化工设备的密封性是一个十分＿22、化工设备的耐久性是根据所要求的＿＿年限来决定。
23、发生边缘弯曲的原因是由于＿24、当q/b=＿30、凸形封头包括半球形封头＿椭圆形＿封头、碟形封头、球冠形封头四种。
31、碟形封头由以ri为半径的球面，以r为半径的＿过度弧＿高度为h0的直边三部分组成。
32、锥形封头在同样条件下与凸形封头比较，其＿＿情况较差。
33、球冠形封头在多数情况下用作容器中两独立受压室的＿＿封头。
失稳破坏的问题。
35、加强圈应有＿36、卧式容器的支座有＿37、立式容器有耳式支座、＿＿腿式支座和裙式支座四种。
38、法兰按其整体性程度可分为松式法兰、＿39、国家标准中的手孔的公称直径有＿＿和dn250两种。
40、平带一般由数层帆布＿41、v带的横截面为＿等腰梯形＿，其工作面是与轮槽相接触的两侧面。
化工基础(兰州文理学院)知到章节答案智慧树2023年
化工基础（兰州文理学院）知到章节测试答案智慧树2023年最新第一章测试1.化工原理中的“三传”是指（）。
参考答案:动量传递、热量传递、质量传递2.下列单元操作中属于动量传递的有（）。
参考答案:流体输送3.下列单元操作中属于质量传递的有（）。
参考答案:液体精馏4.下列单元操作中属于热量传递的有（）。
参考答案:加热冷却5.l kgf/cm2=（）mmHg=（） N/m2。
正确的是（）参考答案:0.753;980006.在 26 ℃和1大气压下 ,CO2 在空气中的分子扩散系数 D 等于4.1000000000000005px2/s, 将此数据换算成m2/h 单位, 正确的答案为( )。
参考答案:0.05904 m2/h7.己知通用气体常数 R=82.06atmNaN3/mol·K, 将此数据换算成用kJ/kmol.K所表示的量 , 应为( )。
参考答案:8.3148.单位时间内过程的变化率称为（）。
参考答案:过程速率正确答案是：9.一个过程在一定条件下能否进行，以及进行到什么程度，只有通过（）来判断。
参考答案:平衡关系10.常见的单位制有（）。
参考答案:其余都是第二章测试1.层流与湍流的本质区别是（）的不同。
参考答案:运动方式2.流体湍流流动时，层流内层越薄，则流动阻力（）。
参考答案:越大3.伯努利方程式中u2/2的单位是( ),u2/2g的单位是( ),ρu2/2的单位是( )（）。
参考答案:J/kg、m、Pa4.流体在圆管内层流流动时，其摩擦系数λ为（）。
参考答案:64/Re5.流体流动处于一般湍流区时，摩擦系数λ与（）的有关。
参考答案:雷诺准数和相对粗糙度6.流体流动若处于完全湍流（阻力平方）区，（）的摩擦系数λ仅与相对粗糙度有关。
参考答案:粗糙管7.解决输送任务所需设备功率问题需依据（）定量计算。
参考答案:伯努利方程8.离心泵开车前必须先灌泵，其作用是为了防止（）。
参考答案:气缚现象9.离心泵启闭时均需关闭出口阀再动作，其目的是防止（）。
化工设备机械基础例题详解及思考题
（1）试求容器上 A、B、C 各点的薄膜应力 m 和 。 （2）分别画出筒体和封头的经向应力 m 和环向应力 的分布图。 解：（1）计算 A、B、C 各点的薄膜应力 圆筒上的 B 点：
??4pdm?圆筒???2pd?圆筒125mpa2mpd???????125mpa2pd???????625mpa4mpd????125mpa2pd?????114434mpa2cospd???????17217mpa4cosmpd??????图34例题31附图2化工设备机械基础课后习题与参考答案???cos12??prm圆锥????cos1??pr圆锥比较圆筒与圆锥壳的薄膜应力公式可知圆锥壳大端的应力与圆筒的应力之间有如下关系
第二章 容器设计基本知识
例题详解
[例题 2-1] 《压力容器安全技术监察规程》是怎样对压力容器的类别进行划分的？
解：固定式压力容器安全技术监察规程 TSG0004-2009 对压力容器类别的划分综合考虑了容器
的压力、容积、介质及用途方面的特性进行分类，反映了容器整体特性指标，有利于压力容器的安 全技术监督和管理。该方法将压力容器分为三类，如图 2.1 和图 2.2 所示。
（）
（四）填空
1. 容器零部件标准化的两个基本参数分别是
和
。
2. 划定下列容器的类别
序号 设计压力 P/ MPa
介质
种类
1
0.6Βιβλιοθήκη 氯乙烯分离容器（毒性 Ш 级）
2
0.8
丁烷（易燃） 贮存容器
3
1.0
水蒸汽
废热锅炉
4
壳程 1.9
化工基础第四章传质过程课件
a
AV V
A
同理摩尔浓度：
C
n A
xn A
x
C
AV V
A
C n 混合物的总摩尔浓度。 V
对于气体混合物
np C A A
A V RT
c
m A
Mn AA
Mp AA
AV
V
RT
气体混合物的总摩尔浓度为：
Cn p V RT np
y A A An P
• 气体混合物的摩尔比可用分压比表达如下：
Y
n A
•p
4 相际传质过程
界面
气 组分 相 主 体
组分
液
相
主
体
相际传质示意图
二 相组成的表示方法
• 1 质量分率(工程制用重量分率)和摩尔分率 • 某组分的质量占总质量的分率或百分率. • 对含A、B、C、…..的均相混合物有
a
m A
,a
m B
,
a
m C
,........
A mB mC m
a a a ...... 1
终点： 浓度差为〇
扩散快慢？
➢扩散通量：
单位面积上单位时间内扩散传递的物 质量，单位为kmol/(m2•s); • 影响因素: • 物质性质 浓度差 扩散距离 等有关
➢ 费克(Fick)定律：扩散通量与浓度梯度成正比。
对于组分A
N
D
dcA
dc A
浓度梯度
A,0
AB dl dl
气体 N
D AB
注意！传质速率方程式有多种形式（浓度的表示方法有多 种 传质推动力和相应的传质系数）。传质比传热更复杂。
• 作业 • 1.2.3.4
化工基础课后习题标准答案(高教版)
1、液体高度： ， 器底所受的力： 压强: 指示液为CCl4,其读数：
2、人孔面积: 压力： 槽壁面积: 槽壁所受压力:
3、 4、
６、（1)求空气的体积流量流通截面： 体积流量: （2)求质量流量表压: 绝压：
空气的平均分子量: 当时温度:
空气密度： ∴质量流量:
7**、对容器A孔口流速： 体积流量： 流出的总体积: 液体降至0.5m处所需时间: 剩余部分为非稳定流动,所需时间： 对于容B
，
31、（1）、
(2）、 ,
（3)、
传 热
1、a、散热速率:
交界面温度:
ｂ、
2、根据, 炉气温度:
外界温度：
4、设交界面温度为t
∴
6、设饱和蒸汽的 ,304kPa饱和蒸汽温度=13４℃
∵ ,∴ 不保温时:
保温时:
7、(1)、 ， ,∴
（2）、
，∴
８、(1)、设绝热层外表面温度为t
，解得t=1１0℃
（2）、 用试探法求得δ＝０.02ｍ＝20ｍm
化学反应器
0、k的单位: ,浓度＝
0级反应： 1级反应：
2级反应:
０级反应: 1级反应： 2级反应：
对于气相反应, , 的单位= ,ｐA的单位= ,
ｋｐ的单位=
ｋp与kｃ的关系: ，p=CRT,∴
， ，或
１、化学计量式:
t=０时,nA0=0．14,nB0=０.2，nZ０=0.08,ｔ=t时,nA=0.08，
（若设λ＝0.024，qv=０.９2L/S）
校核: 基本相符。
18、强烈湍流时，λ可看作常数。
,
,
10=1.27６4×１０-6/d5
d5=１.2７64×10-7，∴d=４2ｍｍ
化工基础课件武汉大学第4章
2 催化剂的种类
催化剂是能够提高反应速率但本身不参与反应的 物质。
常见的催化剂有金属催化剂、酶催化剂等。
3 催化作用的原理
4 催化作用的应用
催化作用是通过改变反应物的活化能来促进反应 进行。
催化剂广泛应用于化工工艺、能源产业等领域。
异相反应动力学
1 液相反应的速率规律
2 气相反应的速率规律
液相反应速率与反应物浓度的关系较为复杂，经 常涉及液相扩散等问题。
化工基础课件武汉大学第 4章
化工基础课件第四章：化学反应动力学
化学反应速率
1 定义
2 表示方法
化学反应速率是指单位时间内反应物消失量或生 成物产生量的变化率。
可以使用反应物的消失或生成物的增加量与时间 之间的比值来表示。
3 影响因素
4 测定方法
温度、浓度、催化剂、反应物特性等因素都可以 影响化学反应速率。
反应动力学的原理可以应用 于化学分析中，如测定物质 的浓度。
反应动力学的研究可以帮助 理解药物在人体内的代谢和 作用机制。
反应级数越高，反应速率常数越大。
反应机理和反应速率方程
1 反应机理的概念
反应机理是指反应过程中发生的各个中间步骤和分子间相互作用的详细描述。
2 反应速率方程的推导方法
可以通过实验数据和化学原理来推导得到。
3 反应速率方程的应用
可以用来计算反应速率和预测反应的进程。
催化剂与催化作用
1 催化剂的概念
气相反应速率与反应物分子碰撞频率和能量有关。
3 固相反应的速率规律4 异相反应 Nhomakorabea率方程的应用
固相反应速率通常受到表面积和反应物之间的接 触程度影响。
可以用来优化反应条件和预测反应的产率。
化工基础第四章习题答案
1.燃烧炉的平壁是一层咐火砖和一层普通砖砌成，内层耐火砖厚度为23t ）inm,外层普通砖厚度为240rnmt 当达到定态传热时，测得炉内壁温度是 WC.外表面温度是loot,为了减少热量损失，在普通砖外而 加砌一层厚度为40mTn 的ffi 温材料，当定态后测得内壁面温度为720r, W 材料外表面温度为70*C,试 求加保温材料曲后每平方米壁ffi 热损失是券少？耐火砖， l.l63W m 'K \O.5S15 W m 'K \0.07 W \ 普通砖、保温材料的热导率分别可取 】，解：6 i=230mm=0.23m ti=700°C t3=100"C 加保温材料前q=cp / A= (tr 13)/( 5 加保温材料后qJtp V A=(tr-U)/( 5 |/A ]+5 2从 2+6 "入 3> (720-70)/(0.23/1.163+0.24/0.5815+0.04/0.07) =550 〔6 分) 所以加保温材料前后每平方米壁面热损失分别是982.8W ・nA 550W-m-" 5 2=240mm=0.24m 忖=7209 u=70°C K2=O.5Sl5W-m'^*K-^ A 5 3=40mm=0.04m 3=0.07W-m-^*K- 1ZA 1+5 2/A 2>{700-100)/(0.23/1.163+0.24/0.5815)=982.S W *m-^(6 分) 2.如习题1燃烧炉的平壁是一层厚度为 230mm 的耐火砖（入=1.163）、 度为240mm 的普通砖（入=0.5815 ）和一层厚度为40mm 的保温材料（ 成，当定态后测得内壁面温度为 720 °C ，保温材料外表面温度为 70 °C 。
与普通砖、普通砖与保温材料间的交界面温度。
解： ①= ti -t4 一层普通砖厚 入=0.07 ）砌 试计算耐火砖 6 人A虹3 A. LA 0.23 + 礼AZ 2A 爲A 1.163 0.5815 720 - t 2 c “ A =550 A,0.23 1.163^Au 550 A， 0.07720 -70 A ― --------- A=550 A 0.24 +0.04 0.07 t2 =611.24=38X2 3 .平壁炉是用内层为 数均为未知。
化工热力学详细课后习题答案陈新志
化工热力学详细课后习题答案陈新志化工热力学是化学工程领域的一门重要基础课程，它对于理解和设计化工过程具有至关重要的作用。
陈新志编写的相关教材中的课后习题，更是对课程知识的巩固和深化。
以下是为您提供的详细课后习题答案。
首先，我们来看第一章的习题。
例如，有一道关于热力学第一定律应用的题目。
题目中给出了一个化工过程中能量的输入和输出情况，要求计算系统的热力学能变化。
解题的关键在于准确列出能量平衡方程，将各种形式的能量转化为相同的单位进行计算。
根据输入能量总和减去输出能量总和等于系统热力学能变化的原理，逐步计算出结果。
第二章的习题往往涉及到热力学第二定律和熵的概念。
比如，有一个关于判断过程是否可逆以及计算熵变的问题。
要解决这类题目，需要先明确可逆过程的特征，即系统和环境之间的压力和温度差无限小。
然后，根据给定的条件计算出初态和终态的熵值，进而求出熵变。
如果熵变大于零，则过程不可逆；熵变等于零，则过程可逆。
第三章关于热力学性质的计算是重点和难点。
比如，有习题要求根据给定的状态方程计算物质的体积、压力、温度等热力学性质。
在解题时，需要熟练掌握各种状态方程的形式和应用条件，通过代数运算或者迭代法求解未知数。
再来看第四章相平衡的习题。
这部分通常会给出一些混合物的组成和温度、压力等条件，要求判断相态并计算各相的组成。
解题时，需要运用相律和相平衡准则，通过绘制相图或者利用数学方法求解方程组来得出答案。
第五章的化学平衡习题，经常涉及到化学反应的平衡常数计算和反应方向的判断。
例如，给定一个化学反应式和各物质的初始浓度，要求计算平衡常数和判断反应是否达到平衡。
这需要运用化学平衡的基本原理和公式，结合物质的热力学性质进行计算和分析。
第六章关于非均相系统热力学的习题，可能会考察界面现象和表面张力的相关知识。
比如，计算液体在毛细管中的上升高度或者固体颗粒在液体中的沉降速度等。
解题时，要运用相应的物理模型和数学公式，考虑表面张力和重力等因素的影响。
化工基础第四版课后习题答案
化工基础第四版课后习题答案化工基础第四版是一本经典的化工教材，深受广大学生喜爱。
然而，对于学生来说，课后习题往往是一个头疼的问题。
因此，为了帮助大家更好地理解和掌握课后习题，本文将为大家提供化工基础第四版课后习题的详细答案。
第一章：化工概述1. 化工是一门综合性的工程学科，研究化学原理和工程实践的结合，旨在将原始材料转化为有用的产品。
2. 化工过程包括物质的变化、传递和分离等基本操作，如反应、传热、传质和分离等。
3. 化工工程师需要具备扎实的化学基础知识、工程计算和实践经验，以及良好的沟通和团队合作能力。
第二章：物质的性质和状态1. 物质的性质包括物理性质和化学性质。
物理性质是指物质的可观测特征，如颜色、密度和熔点等；化学性质是指物质与其他物质发生化学反应时表现出的特性。
2. 物质的状态包括固态、液态和气态。
固态的分子间距离紧密，分子振动受限；液态的分子间距离较大，分子振动自由；气态的分子间距离很大，分子运动自由。
3. 物质的状态变化包括升华、凝固、融化、汽化和凝结等过程。
这些过程涉及到物质的能量转移和分子间力的变化。
第三章：质量和物质平衡1. 质量守恒定律是化工过程中最基本的原理，它指出在封闭系统中，物质的质量不会凭空消失或增加。
2. 物质平衡是指在化工过程中，输入和输出的物质量需要保持平衡。
可以通过编写物质平衡方程来解决物质平衡问题。
3. 物质平衡方程的一般形式为输入物质量=输出物质量+积累物质量。
通过对输入和输出物质量的测量，可以求解未知的积累物质量。
第四章：能量平衡1. 能量守恒定律是指在封闭系统中，能量不会凭空消失或增加。
能量平衡是化工过程中另一个重要的基本原理。
2. 能量平衡方程的一般形式为输入能量=输出能量+积累能量。
通过对输入和输出能量的测量，可以求解未知的积累能量。
3. 能量平衡方程中的能量包括热能、化学能和机械能等。
在实际应用中，常用热能平衡方程来解决能量平衡问题。
第五章：流体力学基础1. 流体力学是研究流体运动和力学性质的学科。
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，
（6) 在大容积沸腾时液体沸腾曲线包括
、
和
三个阶段。实际操作应控制在 。在这一阶段内，传热系数
随着温度差的增加而
。
(7) 传热的基本方式有
、
和 三种。热传导的基
本定律是其表达式为dQ=
。
(8) 导热系数的单位为
，对流传热系数的单位
为
，总传热系数的单位为
。
(6) 在大容积沸腾时液体沸腾曲线包括自然对流 、 泡 核沸腾和膜状沸腾三个阶段。实际操作应控制在泡核沸 腾。在这一阶段内，传热系数随着温度差的增加而增加。 (7) 传热的基本方式有传导、对流和辐射三种。热传导 的基本定律是傅立叶定律其表达式为dQ=λdA·dt/dδ 。 (8) 导热系数的单位为W/（m·℃） ，对流传热系数 的单位为W/（m2·℃），总传热系数的单位为W/ （m2·℃）。
空 空
1
(110 T2) (t2 20) 110 59.6 9
1 54.2
(110 t2) (T2 ln 110 t2
20)
T2 20
ln 110 t2 41.4 T2 20 54.2
t2 153 T2
t2 29.4C
T2 57.5C
（4）冷却水流量加大后：
tm
(110
29.4) (57.5 110 29.4
20)
80.6 37.5 80.6
56.3C
ln
ln
57.5 20
37.5
Q Q
tm
tm
56.354.2
1.04
(2) 热传导的基本定律是
。间壁换热器中总传热系
数K的数值接近于热阻
（大、小）一侧的h值。间壁换热器
管壁温度tW接近于h值 （大、小）一侧的流体温度。 (3)由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈
大，则该壁面的热阻愈 ，其两侧的温差愈 。
(4)在无相变的对流传热过程中，热阻主要集中在
，
ln（ r2 ）
r1
多层
2LT
n 1 ln ri1
i1 i
ri
Δ T=T1–Tn+1
（二）对流传热
1、牛顿冷却定律
hA(T TW )
2、表面传热系数h的计算
直管内强制对流
湍流 层流 过渡流
液体的沸腾
（三）间壁式热交换的计算
1.传热总方程
T t
1
ln lnt1T 1 t 2
t1
t1 ln
t2 t1
T 2 t1
t 2T 2 t1
t 2
（五）、传热面积A的计算
面积：A KTm
管数：n A
d ml
习题
一、填空
(1) 用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数K接近于 侧的对
流传热系数，而壁温接近于
侧流体的温度值。
1
h1A1 Am h2 A2
1
K 2
A2 A2 1
h1A1 Am h2
1
K
1 h1
Rh1
i
Rh2
1 h2
（四）、对数平均温差Δ tm的计算
tm对 数T平1 l均tn2T温1 差Tt 22
tt1m
Tt11 t2t 2 T 2
6．有一套管换热器，环隙中有119.6℃的蒸气冷凝，管内的空 气从20℃被加热到50℃，管壁温度应接近（ ）。
A 20℃；B 50℃；C 77.3℃；D 119.6℃。
A、 A、D
三、简答 1．热传递有哪几种基本方式？
热传导、对流、辐射。 2．各种传热方式相比较，热传导的主要特点是什么？
在热传导中，物体各部分之间不发生相对位移。 3．各种传热方式相比较，对流的主要特点是什么？
第四章 传热过程及换热器 习题课
小结
1.重点内容 （1）热传导速率方程及其应用（单层、多层平壁热传导速率方 程，单层、多层圆筒壁热传导速率方程及其应用）； （2）对流传热系数的影响因素 （3）传热过程的计算 （4）总传热速率方程和总传热系数的计算；
2.难点内容 （1）总传热速率方程； （2）因次分析法在建立对流传热系数关联式的应用；影响对流传 热系数的因素及不同情况下的几种准数关联式； （3）传热单元数法的概念及工程的应用（操作型的传热计算） （4）换热器的结构型式和强化途径。
减少热阻的最有效措施是
。
一、填空 (1) 用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数K接近于空气 侧的 对流传热系数，而壁温接近于饱和水蒸汽侧流体的温度值。 (2) 热传导的基本定律是傅立叶定律。间壁换热器中总传热系 数K的数值接近于热阻大（大、小）一侧的值。间壁换热器 管壁温度tW接近于值大（大、小）一侧的流体温度。 (3)由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数 愈大，则该壁面的热阻愈小，其两侧的温差愈小。 (4)在无相变的对流传热过程中，热阻主要集中在 滞离层 内（或热边界层内），减少热阻的最有效措施是 提高流体 湍动程度。
两式相比得：1111005T92.6
2(t2 20) 38 20
K K
1 54.2
(110 t2) (T2 ln 110 t2
20)
T2 20
t2 39.6 0.179T2
又因 水 空气 K 空气
K K
1
h1A1 A h2 A2
ti Ri
t R
总推动力 总阻力
R 1
1
h1A1 A h2 A2
KAt
2.传热系数K
单层平面壁
1 KA
R
1 h1 A1
A
1 h2 A2
1
K
1 h1
1 h2
单层圆筒壁面 KA
1
1
K = 19.44 W/ m2·℃
（19.44-18.92）/18.92 = 2.75%
3.在一单程逆流列管换热器中用水冷却空气，两流体的进 口温度分别为20℃和110℃。在换热器使用的初期，冷却水 及空气的出口温度分别为45℃和40℃，使用一年后，由于 污垢热阻的影响，在冷热流体的流量和进口温度不变的情 况下，冷却水出口温度降至38℃，试求：
1
1
1
2
Tw 56.4C
T Tw Tw t
1
1
1
2
R0
90 Tw Tw 50
1
1
1100 5800
90 Tw Tw 50
1
1 0.005
1100 5800
Tw 84C
由此可知，壁温总是比较接近热阻小的那一侧流体的温度。
则： T2 = 59.6℃ （2）总传热系数 K / K
t m
(T1
t2 ) (T2 ln T1 t2
t1 )
65 20 ln 65
34.2C
T2 t1
20
(38 20) K 54.2 (45 20) K 38.2
t m
(110 38) (59.2 20) 110 38
A、 A、 A、
4．在管壳式换热器中，不洁净和易结垢的流体宜走管内，因 为管内（ ）。
A 清洗比较方便；B 流速较快；C 流通面积小；D 易于传热。
5．在管壳式换热器中，被冷却的流体宜走管间，可利用外壳 向外的散热作用，（ ）。
A 以增强冷却效果；
B 以免流速过快；
C 以免流通面积过小；
D 以免传热过多。
（1）空气出口温度为多少？
（2）总传热系数为原来的多少倍？
（3）若使冷却水加大一倍，空气流量及两流体进口温度不 变，冷热流体的出口温度各为多少？（水>>空气）
（4）冷却水流量加大后，换热器的传热速率有何变化？变 为多少？
解： 使用初期
110℃
40℃
45℃
20℃
使用一年后
110℃
T2
38℃
20℃
（1）空气出口温度 T2 题意可得：使用初期 Q WcC pc (t2 t1 ) WhC ph (T1 T2 ) KStm
使用一年后 Q 2WcC pc (t2 t1 ) WhC ph (T1 T2) KStm
两式相比得： (110 T2) (110 40) (38 20) (45 20)
4.有一换热器，管内通90℃的热流体，膜系数为1100，管外有某 种液体沸腾，沸点为50℃，膜系数为5800。试求以下两种情况下 的壁温：（1）管壁清洁无垢 ；（2）外侧有污垢产生，污垢热 阻为0.005
解：忽略管壁热阻，当壁很薄时，根据壁两侧的对流传热方程式 可得：
T Tw Tw t
72 39.6 72
54.2C
ln
ln
59.6 20
39.6
K K 0.50%
（3）冷热流体的出口温度 t2及T2
一年后： Q WcC pc (t2 t1 ) WhC ph (T1 T2) K Stm
Q 2WcC pc (t2 t1 ) WhC ph (T1 T2) K Stm
系数K分别相应增加多少？（管壁热阻及污垢热阻可忽略不计，
管壁厚度按薄壁管处理）
解：原流动情况
m2·℃/W
K=18.92 W/ m2·℃
（1）管内对流传热系数增加一倍 = 2×20= 40 W/ m2·℃