化学工程基础习题及答案——上课用
化学工程基础 (武汉大学 著) 课后习题答案第二张
解；通风管内空气温度不变，压强变化很小，只有 0.05 米水柱，可按不可压缩流体处
理。
以管道中心线作基准水平面，在截面 1−1′与 2−2′之间列柏努利方程，此时Z1=Z2，因两
n 截面间无外功加入，故He=0，能量损失忽略不计，则Σhf=0。
.c 所以方程简化为：
u 12
+
P1
=
u
2 2
+
P2
n 2 ρ 2 ρ
第二章 流体流动与输送
1、一个工程大气压是 9.81×104Pa，一个工程大气压相当于多少毫米汞柱？相当于多少
米水柱？相当于密度为 850kg ⋅ m−3的液体多少米液柱？
n 解：已知：ρHg = 13600 kg ⋅ m−3 .c ρ料 = 850 kg ⋅ m−3
ρH2O = 1000 kg ⋅ m−3 ρ = 9.81×104Pa
迎 的真空度？ 说明：入水口和喷嘴间的位差及水流经喷嘴的阻力损失可以忽略不计。
欢 解：取喷射泵进水口为 1−1′截面，喷嘴处为 2−2′截面，因位差忽略，Z1=Z2，又Σhf=0
案 则柏努利方程为：
u 12
+
P1
=
u
2 2
+
P2
2ρ 2ρ
答 u1
=
qv A1
=
0.6 3600 × π × 0.022
头的能量损失），泵的效率为 0.65，求泵的轴功率。（贮槽液面维持恒定）
解：贮槽液面维持恒定，故本题属于定态流动
n 取 1−1′面（贮槽的液面）为基准面，在 1−1′与 2−2′面（管道与喷头连接处）间列 c 柏努利方程，即：
aan. gZ1
+ P1 ρ
《化学工程基础》练习试题
《化学工程基础》练习题第1章流体的流动与输送一、单项选择题1. 层流与湍流的本质区别是( )。
A、流速不同B、流通截面积不同C、雷诺数不同D、层流无径向运动，湍流有径向运动2. 水及一般流体在管路中常用的流速应是( )。
A、0.5~1mB、1~3mC、15~25mD、30~50m3. 当流体在圆管内流动时, 管中心流速最大，若为层流时，平均速度u与管中心的最大流速u max的关系为 ( )。
A、u＝1.5u maxB、u＝u maxC、u＝0.8u maxD、u＝0.5u max4. 当流体在圆管内流动时, 管中心流速最大，若为湍流时，平均速度u与管中心的最大流速u max的关系为( )。
A、u＝1.5u maxB、u＝u maxC、u＝0.8u maxD、u＝0.5u max5. 温度升高液体的粘度变化是( )。
A、增大B、减小C、不变D、判断依据不足6. 温度降低气体的粘度变化是( )。
A、增大B、减小C、不变D、判断依据不足7. 流体在等径直管中作稳定流动，因流体粘性有摩擦阻力损失，流体的流速沿管长将( )。
A、增加B、减少C、不变D、无法判断8. 流体在阻力平方区流动，若其它条件不变，而管子的相对粗糙度增加则压降( )。
A、增大B、减小C、不变D、不确定9. 下列结论正确的是( )。
A、液体的粘度随温度升高而减小B、气体的粘度随温度升高而减小C、液体的粘度随压强降低而增大D、气体的粘度随压强降低而增大10. 圆形直管内径为100mm，一般情况下输水能力应为( )。
A、3 m3/h；B、30 m3/h；C、200 m3/h ；D、300 m3/h11. 图示为一异径管段，从A段流向B段时，测得U形压差计的读数为R=R1，从B段流向A段时，测得U形压差计的读数为R=R2。
若两种情况下的水流量相同，则( )。
A、R1 > R2B、R1< R2C、R1 = R2D、R1 =– R212. 离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生( )。
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 。
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1. (1) B D (2) C 2. Ks=2.29*10-13 3. AgI沉淀生成，可能后有AgCl沉淀
[Ag] =8.52*10-11 无沉淀产生 4. [OH-] =3.98*10-10 pH=5.3 5. NH4Cl>H2O>NH3.H2O 6. c> b> a> d 7. [Ag]=7*10-6 [py]=0.8 [Ag(py)2]+=0.1
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1. (1) × (2) × (3) √ (4) √
2. (1) C D (2) C (3) B D
3. 反应进度 ξ mol
4. 2 相 1相 AgCl沉淀 2相 分层 3相
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6. (1) <0 (2) >0 (3) <0 (4) <0 7. △rGm =△rGm θ=91.38 kJ/mol T>980.58K
T=980.58K 8. T=2128.9K
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1. (1) × (2) √ (3) × (4) × (5) × (6) √ 2. (1) H2O(s) ＜H2O(l) ＜H2O(g)
化学工程基础课后习题答案(武汉大学第二版)
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。
1－7用右图中串联的 U 型管压差计测量蒸汽锅炉上面上方的蒸汽压。 U 形管压差计的指示液为水银。 两U
-1-
形管间的连接管内充满水。 已知水银面与基准面的垂直距离分别为： h1=2.3m， h2＝1.2m， h3=2.5m， h4=1.4m， 锅中水面与基准面间的垂直距离 h5=3m，大气压强 Pa=745 mmHg。试求锅炉上方水蒸汽的压强 p0。
化学工程基础课后习题答案
第一章 流体力学习题..................................................................................................................2 第二章 流体流动与输送..............................................................................................................14 第三章 传热过程......................................................................................................................... 19 第三章习题和答案....................................................................................................................... 26 第五章 吸收.................................................................................................................................38 第六章 精馏.................................................................................................................................47 第六章 精馏习题和答案..............................................................................................................49 第八章 化学反应工程基本原理.................................................................................................. 56 第九章 均相反应器..................................................................................................................... 58
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。
工程化学基础参考答案
工程化学基础习题解第一章 绪论P13. 一些基本概念1.判别下列表述的正确与否，正确的在后面括号内用“√”错误的用“×”表示：（1）1摩尔氧..........................................................................................................(X ） （2）1mol(-OH )................................................(√) (3)化学反应通式可表示为ΣB v B=0...................................( X) (4)在宇宙中找不到绝对意义上的孤立系统..............................................................(√) 2.选择题：（要求将正确标号填入括号内，多选与单选自己判断） （1）下列物质中属于微观粒子的是 （ C D ）(A)分子 （B ）原子 （C ）高速运动的电子 （D ）光子 （2）下列说法正确的是 （ C ） （A ）1摩尔氧的质量是8.0g(B)原子和分子的空间尺寸分别为m 10107-10和m -(C)原子和分子的空间尺寸在m 10~107-10m -左右（D ）我们能同时看到远处打雷发出光和听到打雷发出的声音（3）下列表述中错误的是（ B D ） (A)18.0g O H 2物质的量是1mol(B)1.0 mol 氢的物质参加了反应 （C ）1.0 mol 的（2H ）参加了反应（D ）“反应进度”说明，认识物质变化，必须考虑时间的变化 3.（用恰当的文字或符号填入空格）计量反应进行程度的物理量都是（反应进度），它的符号是（ξ），单位是（mol ）,这个单位还可以方便地计量介观粒子和微观粒子的物质的量。
4.在0℃时，一只烧杯中盛有水，水上浮着两块冰，问水和冰组成的系统中有几相？如果撒入食盐，保持系统的温度仍为0℃不变，直至冰和食盐全部溶解（此时，冰点下降，详见ξ2.3所述），此时系统中有几相？如果再加入一些3AgNO 溶液，有什么现象发生？此时系统有几相？如果还加入一些4CCl ，又将发生什么现象？此时系统为几相？ 答：① 两相（固、液）② 一相（液相）③加入3AgNO 有白色沉淀生成，此时系统有两相（液、固） ④ 加入4CCl 发生分层现象，此时系统三相（水相、固、油相） 5.高温水蒸气对钢的化学腐蚀特别严重。
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
化学工程基础习题答案武汉大学第二版
化学工程基础习题第二章．P 69 1.解：o vacP P P =-绝3313.31098.710o Pa P P --⨯=⨯=-绝即 385.410P Pa -⇒=⨯绝 o a P P P =-33385.41098.71013.310Pa Pa Pa---=⨯-⨯=-⨯2.解：22121212444()70d d de d d d d ππππ-=⨯=-=+3.解：对于稳定流态的流体通过圆形管道，有221212d d u u =若将直径减小一半，即12d 2d =214u u ⇒=即液体的流速为原流速的4倍.4.解：gu d L H f 22⋅⋅=λ21111122222222f f L u H d gL u H d gλλ=⋅⋅=⋅⋅22222221111121121222222222111111222222221212222121226464Re 4,,26426426421()6441222411611112162416f f f f f f f f f f L u H d g L u H d gdu u u L L d d L u H d u d g L u H d u d g L u H d u d g H u L d g d u H H H H λλμλρμρμρμρμρ⋅⋅=⋅⋅=====⋅⋅=⋅⋅⋅⋅=⋅⋅==⋅⋅⨯=即产生的能量损失为原来的16倍。
6.解：1）雷诺数μρud=Re其中31000kg m ρ-=⋅，11.0u m s -=⋅3252510d mm m -==⨯3110cp Ps s μ-==⋅故μρud=Re331000 1.0251010--⨯⨯⨯=25000=故为湍流。
2）要使管中水层流，则2000Re≤即3310002510Re 200010m u--⨯⨯⋅=≤ 解得10.08um s -≤⋅7.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12221112u u H 22fp p z z g g g gρρ++=+++其中1210,2;z m z m ==121;0;ff p p u H gh===∑则22216.1510229.89.8u u =++⨯解得1）A-A ′截面处流量2uu =12.17u m s -=⋅2）qvAu ρ=其中232113.14(10010)44A d π-==⨯⨯⨯ 327.8510m -=⨯ 12.17u m s -=⋅33q 7.8510 2.17360061.32v m h-=⨯⨯⨯=8.解：对1-1′截面和2-2′截面，由伯努利方程得12221112u u 22p p z z g g g gρρ++=++其中21211,1H O z z p m gh ρ===11120.5,u m s p gh ρ-=⋅=221121220.2()0.5 2.00.1d u u m s d -==⨯=⋅220.520.1929.829.8h m ∆+==⨯⨯15.解：选取贮槽液面为1-1′截面，高位槽液面为2-2′截面，由伯努利方程得12221112u u 22e fp p z H z H g g g gρρ+++=+++其中：12122,10;0z m z m u u ====123a p 10013.6109.80.113332.2p 0vac p mmHgp ==-=-⨯⨯⨯=-= 13332.219.61000210(4)9.898019.613332.212.0814.08 1.38815.4689.8980e e H g H gρ-++=++⨯=++=+=⨯3215.4682(5310)98040.655kw 102102e V H q P πρ-⨯⨯⨯⨯⨯⋅⋅===17.解：取水池液面为1-1′截面，高位截面为2-2′截面，由伯努利方程得12221112u u 22e fp p z H z H g g g gρρ+++=+++其中：1112z 0,z 50;0m p p ==-=209.8f H =205052.059.8e H =+= 52.053610008.05kw 1021020.63600e V H q P ρη⋅⋅⨯⨯===⨯⨯19.解：取贮槽液面为1-1′截面，蒸发器内管路出口为2-2′截面， 由伯努利方程得12221112u u 22e fp p z H z H g g g gρρ+++=+++其中，11z 0,z 15;m ==1332a 0,2001013.6109.826656p 1209.8f p p H -==-⨯⨯⨯⨯=-=120266561524.979.89.81200e H =+-=⨯24.97201200 1.632kw 1021023600e V H q P ρ⋅⋅⨯⨯===⨯20.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12221112u u 22e fp p z H z H g g g gρρ+++=+++其中，12z 0,z 5.0;m ==2125a 40, 2.5.2.59.8 2.4510p 0.01p p kgf 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：0.29.8f H =32362.23600(7610)4u π-==⨯⨯522.4510 2.20.25.010009.829.89.85.0250.250.0230.27e H ⨯=+++⨯⨯=+++=30.273610003.0kw 1021023600e V H q P ρ⋅⋅⨯⨯===⨯2） 3.04.3kw 1020.7e V H q Pρη⋅⋅===3）取贮槽液面为1-1′截面，水泵吸入管路上真空表处液面为2-2′截面， 由伯努利方程得12221112u u 22fp p z z H g g g gρρ++=+++其中：12z 0,z 4.8;m ==120,?p 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：0.29.8f H =22 2.20.2(4.8)10009.849600pa29.89.8p =-++⨯⨯=-⨯ 得真空表的读数为49600vacPa P=23.解：1）取低位槽液面为1-1′截面高位槽液面为2-2′截面 由伯努利方程得12221112u u 22e fp p z H z H g g g gρρ+++=+++其中，12z 0,z 20;m ==120,0p p ==5,20525f e H H ==+= w 259.8245J/kg e =⨯=2）在管路A 、B 截面间列伯努利方程得：22AB 22222222u u 22u 2u 2()()6()62A B A B A B A B fB A B A A B Hg H O H O Hg H O H O A B H O H Op p z z H g g g gp p L z z g g d g p p dg z z L g gp p gR g R p p g u ρρλρρλρρρρρρρρρρ++=+++-=-+=⨯⨯--+-=-⨯+⨯⨯-⨯+⨯-====1.03m s -⋅3）225 2.030.05100040.976102Pkw π⨯⨯⨯⨯==4）根据静力学基本方程式：2002222220222022(6)''(6)6()6'(6)6'()[13.6 1.211B H O Hg B Hg H O A H O B H O H O Hg A B H O H O Hg A Hg H O H O H O Hg A Hg H O Hg H O p g H gR p p gR p g H p gh p g g h R gR p p g gR gR p gR p g H g gR gRp p gR gH gR ρρρρρρρρρρρρρρρρρρρρ++=+⇒=+-++=++-+⇒=+-+⇒=+-++-+⇒-=-+-=⨯-⨯5(13.61)0.04]9.810001.5510ap +-⨯⨯⨯=⨯第三章 传热过程p105 ex1解：2332211411243901.011200001.0714.0187.0112045006.014.01.007.12.0301150m W t t R t q ==--=++-=++-=∑∆=λδλδλδ120073.3)(1120300`-⋅⋅︒=+∑⇒+∑==W m C R R R R q12083.2901.073.3-⋅⋅︒=-=W m C Rex2解：141414141111()()22()2()()11()i ii m ii i i n i i i i ii n iT T T T Ar L L T T L T T r r rl r r r r l r φδδλπλππλλ++++--==∑∑--==-∑∑-196.138168.101413214.694.30139.01413007.02.01622514.32558507.0125552.012025161)35260(2-⋅==++=++⨯⨯=++-=m W l l l Lnn n πφEx4解：空气的定性温度220180T200C 2+==︒200℃时空气的物性参数为：30.746/Kg m ρ=2113.9110W m K λ---=⨯⋅⋅52.610a P s μ-=⨯⋅ 11.034C p C KJ Kg -=⋅⋅︒ 115u m s -=⋅，450.0254150.7461.09102.610e du R ρμ-⨯⨯===⨯⨯3521.034102.6100.683.93110p r C P μλ--⨯⨯⨯===⨯0.80.3240.80.320.023()()3.931100.023(1.0910)0.680.025453.8er R P dW m Kλα-=⨯=⨯⨯⨯⨯=⋅ ex5解：水的定性温度C 3022040T ︒=+=30℃时水的物性参数为：3/7.995m Kg =ρ116176.0--⋅⋅=K m W λs P a ⋅⨯=-51007.80μ14.174p C KJ Kg C -=⋅⋅︒4.08.0)()(023.0r e P R dλα=当11-⋅=s m u时，6.248681007.807.995102.05=⨯⨯⨯==-μρdu R e41.56176.01007.8010174.453=⨯⨯⨯==-λμp r C PKm W ⋅=⨯⨯⨯=24.08.05.4583)41.5()6.24868(002.06176.0023.0α当0.3u =时58.7460⇒=μρdu R e ，此时，2000<Re<10000Cm W ︒⋅=⨯-⨯⨯⨯⨯=28.158.01638)58.74601061(58.7460965.185.38023.0αex7解：甲烷的定性温度：C 75230120T︒=+=0℃条件下：3/717.0m Kg =ρ1103.0--⋅⋅=K m W λs P a ⋅⨯=-51003.1μ 117.1--⋅⋅=K Kg KJ C p由于甲烷是在非圆形管内流动，定性尺寸取de0255.0019.03719.0019.043719.044422=⨯⨯+⨯⨯⨯-⨯⨯==ππππ润湿周边流体截面积e d7.177281003.1717.0100255.05=⨯⨯⨯==-μρdu R e 584.003.01003.110.153=⨯⨯⨯==-λμp r C P由于甲烷被冷却，3.0n=123.08.03.08.01.57851.077.2505176.1023.0)584.0()7.17728(0255.003.0023.0)()(023.0--⋅⋅=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯==K m W P R d r e eλα若甲烷在管内流动：75.104411003.1717.010015.05=⨯⨯⨯==-μρdu R e122.64--⋅⋅=K m W αEx81401525T C ∆=-=︒ ，21303397T C ∆=-=︒2121972553.19725m n n T T T C l l T ∆-∆-∆===︒∆（逆流）在按照折流校正33150.16130151304053315P R -==--==-φ＝0.970.9753.151.5m T C ∆=⨯=︒ex9(1)()()13211187503080109.125.1-⋅=-⨯⨯⨯=-=s J T T c q p m φ(2)C T ︒=-=∆1020301 ，C T ︒=-=∆4040802 C l T T l T T T n nm ︒=-=∆∆∆-∆=∆64.21410401212(3)123333000000251.010176.01021.002.0025.002.0025.045025.00025.002.01085.0025.0107.1111---⋅⋅=⨯+⨯+-⨯⨯+⨯⨯+⨯=++++==W K m l R R d d d d K R ns si mi λδαα油 1291.3981--⋅⋅==K m W RK (4)274.1364.2191.395118750m t K A m=⨯=∆=φ若近似按平面壁计算，则26.45310176.01021.0450025.01085.01107.111113333000=⨯+⨯++⨯+⨯=++++==--K R R K R s si mi λδαα油211.12m A =ex10(1)m d 301016-⨯= ，m d i 31013-⨯= ，m 3105.1-⨯=δ)123330005.81011.0100414.010231.119015.144016105.110001316111-----⋅⋅=+⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⨯⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=K m W d d d d K m i i αλδα(2)12300006.14618015.144016105.110001316111---⋅⋅=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⨯⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=K m W d d d d K m i i αλδα(3))1233300078.85011.0100414.010616.019015.144016105.120001316111-----⋅⋅=+⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⨯⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫⎝++=K m W d d d d K m i i i αλδαex11解：(1)()()''''11212m p m p q c T T q C T T φ=-=-''2550p m p m C q C q = p m p m C q C q 2''= 5.926013560135.=-=∆nm l Tmp m mT k C q T k A ∆=∆=111150ϕ(2)()()''''21212m p m p q c t t q C t t φ=-=-()'2'1''70t t C q C q p m p m -=35'2'1=-t t ，50'2=t81.693013530135=-=∆nm l t ，m p m m t k C q t k A ∆=∆=221270ϕ又流量及物性不变，21k k =2211707092.56475 1.855505069.83490.7m pm m pmq C k t A q C A k T ∆⨯====⨯∆ 855.11212==A A L L ，m L 855.12= ex12解：(1)()1123319302.8810(9050)2306360061.7610230644.75md pd mmm m q c T T KA t t t t Cφ=-=∆=⨯⨯⨯-=⨯⨯∆=⨯=⨯⨯∆∆=︒.903244.75903229.5m nt T tl t C --∆==-=︒ mp m mT k C q T k A ∆=∆=111150ϕ()()()112123361.7610 4.229.5181.27910 4.6/md pd mh ph mh mh q c T T q c t t q q kg hφ=-=-⨯=⨯⨯-=⨯=吸收p1872ex 解：（1）33333120267.8211010010() 2.300.3410002.300 1.13510.2026A aA A A A a A P P C mol m C C P H mol m P H P *---*---*=⨯⨯===⇒===⨯ （2）73271000 4.895101.13510 1.8104.89510aA AP E P HM P x --*===⨯⨯⨯⨯=⨯（3）22.48310013.110895.457=⨯⨯==总P E m （4）总压提高一倍，E 、H 值均不变24210026.210895.4571=⨯⨯==P E m ex9．解：02329.002329.0102329.0102329.0645299564511=-=-==+=y y Y y第一解法：,12,12,1221,211,12121,1111,1,()min min 026.726.71.6526.71.6526.70.023850.0005426.7 1.65512864.814814.8/266.n Cn B n C n B n C n B n C n C q Y Y q X X q Y Y Y Y q X Y X q Y Y Y Y Y q X Y X X mol q X q kmol h **⎫-=⎪-⎪⎛⎫-⎪⇒= ⎪⎬ ⎪⎪⎝⎭=⎪⎪=⎭--=====⨯====又设又又366mh第二解法： 设吸收率为η则，()121Y Y η-=进气量设为h kg a /.,3512.5%.95%2910n B a a kmol q h η-=⨯=⨯,12111,1,,,,3,3,(1)()min 26.726.7512() 1.65()min 1.6526.7.5%2910.95%14814.8/266.0n C n B n C n C n Bn Bn C n C q Y Y Y Y Y q X q q q q a q a mq kmol h hηη*----=====⨯⨯⨯⨯===ex10．（1）02.01=Y0002.0%)991(12=-=Y Y 02=X当液气比为2.2时，,12,1210.020.00022.2n C n Bq Y Y q X X X --===-009.01=X111*2221212120.020.0090.0110.00020.0110.00020.0026950.011ln ln0.00020.020.00027.350.002695m OG m Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y N Y *∆=-=-=∆=-=∆-∆-∆===∆∆--===∆（2）当液气比为1.25时，(3) 当X 2=0.00011时01595.000011.001584.0)(25.112211=+=+-=X Y Y X17.1501584.025.1%9902.01==⨯=OGN X03.19001040.00002.002.0=-=OG N(4) 当液气比为0.8，溶质的最大回收率时溶液出口达到气液平衡，1,1221,21210.020.810.0040.020.001680%0.02n Cn B q Y Y Y Y q X Y Y Y Y η*--====--===ex11.03093.003.0103.01=-=Y21(198%)0.030930.020.0006Y Y =-=⨯=21,3,121,21,min 1,,1122,01.67273(13%)65.16.22.410303min 1.28 1.2898% 1.25441.281.254465.1681.74.81.74 1.5122.6.()65.16(0122.6n B n C n Bn C n C n C n BX q mol s q Y Y Y q X q mol s q mol s q X Y Y X q η----==⨯⨯-=⨯⎛⎫-===⨯= ⎪ ⎪⎝⎭-=⨯==⨯==-+=⨯.030930.0006)0.016-=8.8003465.00006.003093.0003465.00006.001045.0ln0006.001045.0ln 0006.001045.0016.028.103093.0212121222111=-=∆-==-=∆∆∆-∆=∆=-=∆=⨯-=-=∆**mOG m Y Y Y N Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y,65.160.650360 1.08.80.6503 5.72n BOG Y OG OG q H K S H H N m ∂===⨯=⨯=⨯=12.(1)111222120.050.0526110.050.002630.002637110.0026361.2580.02033(100061.2)18y Y y y Y y X X ===--===--==-=111222121212,32.00.0526 2.00.020230.012140.0026370.012140.0026370.01214ln ln0.0026370.00950.00621.5270.05260.0026378.060.00620.55620.9522.410m OG mn B Y X Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y N Y q ***-=∆=-=-⨯=∆=-=∆-∆-∆==∆∆==-=∆-===⨯⨯⨯12317329821.602.21.6020.7440.8457.79..V OG Y Y Y mol s q H K SK K mol m s ααπ-∂--====⨯⨯=（2）,12,12-1,0.05260.00263692.46980.02023=2.469821.602=53.35mol.s n C n B n C q Y Y q X X q -=--==⨯360035.531⨯=nX An=0.02023×53.35×3600=3885.37mol m=58×3885.37=225.4kg （1）另解：,12,120.05260.00263692.46980.02023n C n B q Y Y q X X -=--==气相传质单元数：,,12,,22,,1ln (1)1120.052602ln (1)2 2.46980.002637 2.46981 2.46988.028n B n B OGn B n C n C n C mq mq Y mX N mq q Y mY q q ⎡⎤-=-+⎢⎥-⎢⎥⎣⎦--⎡⎤=-+⎢⎥⎣⎦-= m N H H OG OG 7474.0028.86===又22,,31221.60257.5..0.74744n B n B OGY Y SOG q q H K mol m s dK H sπ⋅====⋅⨯（3）若填料层增加3m ，则：m H H N OG OG 042.127474.09''===0011.0'4698.22'0526.0)4698.221(ln 4698.221122=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯--=Y Y N OG 又 液气比一定，则：12111,'2.4698,'0.02085'''0.0208553.3536004004.45n B Y Y X X n X q mol-====⨯⨯=则：kgm kg n m 9.64.22526.23226.232'58=-=∆==13解：（1）121210022.4320.0753100100022.4320.0753(10.98)0.00150.01960Y Y X X ⨯==-⨯=⨯-===1,,12,12,11,0.278100012.41.22.4()()12.41(0.07530.0015)(0.01960)46.72.0.84.n B n B n C n C n C q mol s q Y Y q X X q q mol s kg s ---⨯==-=-⨯-=-==（2）OG OG H H N =⋅Y 1=0.073 Y 2=0.0015 X 1=0.0196 X 2=0Y 1*=1.15X 1=0.0225 Y 2*=1.5X 2=011*1122()ln*0.0730.00250.00150.0180.0730.0025ln0.0015m Y Y *Y Y Y Y Y -⋅∆=----==-120.07530.00154.10.018OG mY Y N Y -=∆-==0.5100022.40.84526.414.10.845 3.46OG H m H m⨯===⨯=14解： （1）OGOGN H H =Y 1=0.025 Y 2=0.0045 X 1=0.008 X 2=0Y 1*=1.5X 1=0.012 Y 2*=1.5X 2=0008.00045.0012.0025.0ln0045.0012.0025.0*ln)(221111=---=---=∆⋅Y Y Y Y *Y Y Y m56.2008.00045.0025.021=-=∆-=mOG Y Y Y Nm H OG 91.356.210==（2）当003.0'2=Y 时 12121,,1n C n BY Y Y Y q q X X '--==''-=-1003.0025.0008.00045.0025.0X0086.01='X0121.00086.05.1025.0111=⨯-=-=∆Y Y Y003.0222=-=∆Y Y Y 0065.0003.00121.0ln003.00121.0ln 2121=-=∆∆∆-∆=∆Y Y Y Y Y m38.30065.0003.0025.021=-=∆-=mOG Y Y Y N3.91 3.3813.213.210 3.2OG OGH H N m H m'=⋅=⨯==-=第六章 精馏P244 ex2.(1),,,,,,n F n D n W n F F n D d n W wq q q q x q x q x =+⎧⎪⎨=+⎪⎩ ,,,,1001000.30950.05n D n Wn D n W q q q q =+⨯=⨯+⨯1,1,27.7872.22n D n W q kmol h q kmol h--=⋅⋅=⋅⋅(2),,,n L n L n F q q q δ'=+1,27.78 3.597.23n L q R D kmol h -=⋅=⨯=⋅1,97.23100197.23.n L q kmol h -'=+=1,,,97.2327.78125.01.n V n L n D q q q Kkmol h -=+=+= 1,,125.01.n V n V q q kmol h -'==(3),,,,, D ,n F n D n W n F Fn D n W w q q q q x q x q x =+⎧⎪⎨=+⎪⎩,,,,2352350.840.980.002n D n Wn D n Wq q q q =+⨯=+,,201.433.6n D n W q q ==1.-h kmol,1=R 1=δ,201.4n L q =1,,,436.4.n L n L n F q q q kmol h -'=+=⋅,,,402.8n V n L n D q q q =+=1,,402.8.n V n V q q kmol h -'==⋅(4)23206.010554.0.2326.010554.0)19.46.068.24.0)(303.75(⨯+⨯⨯+⨯+⨯+⨯-=δ094.1=(5)精:225.075.049.04311+=+=+++=x x R X x R R y d进:⎪⎩⎪⎨⎧====---=2.10.18.011δδδδδδf x x y⎪⎩⎪⎨⎧-===+-=5.265.025.04x y x y x y f（6）2.04.02.02.15.015.1-=+=x y xx y42.0=δx 521.0=δy 42.095.0521.095.01min min --=-R R30.4min =R（8）66.05.021.075.0+-=+=x y x y⇒ 66.05.15.01=-=-f x δδ44.031==f x δ 交点36.0=x 48.0=y898.015.0833.01==+=d x y x y10.20.3*1*11+=x x y 10.20.3898.0*1*1+=x x746.0*1=x6.0746.00898898.01*1010=--=--x x x x x806.01=x821.015.0806.0833.0=+⨯=y第八章 化学反应工程基本原理P340 （1）[][]112261058.2---⋅==⨯=-h p p hp p dtdp AAAAA133622221065.9450314.81058.2))(()())(()(---⋅⋅⨯=⨯⨯⨯====-=-=-===h kmol m Rt k k c k Rt c k dtc d Rt c k dt Rt c d p k dtdp c Rt p v n nRt pv p c c p A A p A p AAA A[][]1131323132)(------⋅⋅=⋅⋅⋅=⋅⋅⋅=h kmol m h m kmol mkmol h m kmol c k Ac （2）%5.83)09.011(109.01)1(111110900.00000.10,0,0,24622=⨯+⨯-=+-==-+=-+===+→A A A AA A A A A y y y y x a a r s y y H H C H C δδ 或%5.83)09.011(109.01)1(1)1(0,0,0,0,=⨯+⨯-=+-=⇒+-=A A A A A A AA A A A A y y y y x x y x y y δδ3%98)0022.0411(1152.00022.01152.0)1(418881224122488)(6234)(64540,0,22232223223=⨯+⨯-=+-==--++=+++=+++=+++=+A A A AA A A y y y y x QO H N NO O NH Q O H N O NH Q O H NO O NH δδ副主设n 0=1，则n A0=0.11521393.0087.00473.12304.01129.00023.01152.00473.10022.0)98.01(1152.0)1()1(20,0,=⨯-=∆=-=∆=-=-=⇒-=O A AA A A A A n n y x n n nx n y设主反应消耗NH 3的量为Z ，副反应消耗NH 3的量为F1393.0F 43Z 451129.0F Z 4F )(6234 Z45Z )(64542223223＝＝Ｆ３副主++++=+++=+Q O H N O NH Q O H NO O NH%4.971129.011.0%5.951152.011.00029.011.0======⇒βφF Z5s q V t V R 25001.05.20===对于全混流反应器，121.0)350250(632.011)250(1)(1)(2503501250250=-=-=-=-=-==------ee F ee F et F et E tttττττ第九章 均相反应器（1）30st 60st 10ln 100ln 30t 99.011ln1t 9.011ln10311ln1t =∆==-=-=-=+→k k x k SR A A级反应对于间歇操作反应器一（2）min16501.02.03.099.0t min1501.02.03.09.0t )1(x t 99900A=⨯⨯==⨯⨯=-=→+A A x kc RB A 级反应对于间歇操作反应器二（4）min50558.01111t )1(x )1(x t 20A0A===-=-=-=-=+→+t x x kc x kc SR B A A A A A A τττ二级反应对于全混流操作反应器级反应对于间歇操作反应器二（8）4.00020000000100,43)1ln(4141)11(11)1()(.4.15111110.1⎥⎦⎤⎢⎣⎡-++-=-+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=-===-==-+=-+==+→⎰⎰⎰-A A A A x AA A A x A A A AA x AAA V R A A A x x x kc dx x x kc x x c k dx c r dx c q V l m ol RTp V n c a a r s y CO CH CHO CH A AA τδ（15）LL V x x k dx x x k x y k dx c r dx c q V c k P k r a a r s y CH H C H C R A Ax A A Ax AA A A A AA x AAA V R Ac A p A A A A AA 6.24610210233.110233.1)6.04.01ln2(10)11ln 2(1)11(11)(111110.12444000,000000,32283=⨯⨯⨯=⨯=-⨯=--=-+=+=-====-=-+=-+==+→-⎰⎰⎰δτδ。
化学工程基础第5章 课后答案【khdaw_lxywyl】
L = 3.5q n ,D = 3.5 × 27.78
h
∴
q n ,V = 97.23 + 27.78
∴
ww
w. kh d
=125.01 [ Kmol ] h ∴ q n ,D = 201.4 ∴ [ Kmol ] h qn,F = qn,D + qn,W
3、有一个甲醇精馏塔，采用连续精馏，常压操作；进料的组成为 84％（摩尔百分数，
案
网
= 125.01[ Kmol ]
h
.c o
∵
q n ,V = q n ,L + q n ,D
m
= 97.23 Kmol
4、在常压连续精馏塔中，分离甲醇-水溶液。已知进料的泡点温度为 75.3 C,操作条件 下甲醇和水的气化潜热分别为 1055kj/kg 和 2320Kj/kg, 甲醇和水的比定压热容分别为 2.68kj/(kg ⋅ K)和 4.19KJ/(kg ⋅ K)。若原料液组成为 0.4（甲醇的摩尔分数） ，温度为 30 ° C ， 试求进料热状态参数。 解: I − I f 将1kmol进料变为饱和蒸气所需 要的热量 ∵ δ= v = Iv − I l 原料液的kmol气化潜热
⎧F = D + W ⎨ ⎩Fx f = Dx d + Wx W
课
1172 = 2.644 52.4 + 224.4
=
1279.4 = 2.904 440.6
q n ,F = q n ,D + q n ,D q n ,F x f = q n ,D x d + q n , W x W
∴
q n ,D =
课
∴ δ=
79.556 × (75.3 − 30) +1 38560
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。
《化学工程基础》练习试题
《化学工程基础》练习题第1章流体的流动与输送一、单项选择题1. 层流与湍流的本质区别是( )。
A、流速不同B、流通截面积不同C、雷诺数不同D、层流无径向运动，湍流有径向运动2. 水及一般流体在管路中常用的流速应是( )。
A、0.5~1mB、1~3mC、15~25mD、30~50m3. 当流体在圆管内流动时, 管中心流速最大，若为层流时，平均速度u与管中心的最大流速u max的关系为 ( )。
A、u＝1.5u maxB、u＝u maxC、u＝0.8u maxD、u＝0.5u max4. 当流体在圆管内流动时, 管中心流速最大，若为湍流时，平均速度u与管中心的最大流速u max的关系为( )。
A、u＝1.5u maxB、u＝u maxC、u＝0.8u maxD、u＝0.5u max5. 温度升高液体的粘度变化是( )。
A、增大B、减小C、不变D、判断依据不足6. 温度降低气体的粘度变化是( )。
A、增大B、减小C、不变D、判断依据不足7. 流体在等径直管中作稳定流动，因流体粘性有摩擦阻力损失，流体的流速沿管长将( )。
A、增加B、减少C、不变D、无法判断8. 流体在阻力平方区流动，若其它条件不变，而管子的相对粗糙度增加则压降( )。
A、增大B、减小C、不变D、不确定9. 下列结论正确的是( )。
A、液体的粘度随温度升高而减小B、气体的粘度随温度升高而减小C、液体的粘度随压强降低而增大D、气体的粘度随压强降低而增大10. 圆形直管内径为100mm，一般情况下输水能力应为( )。
A、3 m3/h；B、30 m3/h；C、200 m3/h ；D、300 m3/h11. 图示为一异径管段，从A段流向B段时，测得U形压差计的读数为R=R1，从B段流向A段时，测得U形压差计的读数为R=R2。
若两种情况下的水流量相同，则( )。
A、R1 > R2B、R1< R2C、R1 = R2D、R1 =– R212. 离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生( )。
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 ）。
大一工程化学基础习题答案
第一章 原子结构和元素周期系[基本要求] 了解微观粒子运动的特性，熟悉原子轨道的概念，掌握四个量子数取值范围，会用量子数确定原子轨道及微观状态，记熟s 、p 、d 原子轨道的角分布图。
理解屏蔽效应和钻穿效应，会用鲍林近似能级图排布多电子原子核外电子。
理解原子结构同周期系的关系。
熟悉原子结构同有效电荷、原子半径、电离能、电子亲合能及电负性变化的周期性间的关系。
[重点] 四个量子数及原子轨道角分布图、多电子原子核外电子的排布，原子结构与周期系的关系。
[难点] 微观粒子运动的特殊性、四个量子数和原子轨道。
[参考教学学时] 6学时习题参考答案1. 用里德堡公式计算H 原子电离是需要吸收多少能量？满足这个能量的波长是多少？解：H 原子电离即指核外的一个电子从基态（n=1）跃迁到无穷远（n=∞、核作用不到的地方）。
所以，其所许能量为： E=hv=hR )11(2221n n - =hR （)11(2∞-I =6.626×10-34×3.289×1015×6.02×1023)(102.1314J ⨯=)13121-•=mol KJ （满足这个能量的波长为：λ=vc =)11(10289.31032221158n n -⨯⨯=15810289.3103⨯⨯=9.12⨯108-（m ）=91.2（nm ） 2. 假若H 原子核外有一系列轨道的能量分别为：（1） -5.45×1019-J （2） -2.42×1019- （3） -1×1019-J （4） 0 J （5） +5.45×1019-J问：那些轨道是合理的，这些合理轨道分别是第几能级。
解：H 原子的能级公式为：E n =- )(10179.2218J n-⨯ n=1，2，3，… 当n=1 时，E 1=-1810179.2-⨯（J ）n=2 时，E 2=-218210179.2-⨯=-5.448×1019-（J ） n=3 时，E 3=-218310179.2-⨯=-2.412×1019-（J ） n=4 时，E 4=-218410179.2-⨯=-1.362×1019-（J ） n=5 时，E 5=-218510179.2-⨯=-8.716×1020-（J ） n=∞ 时，E ∞=-218510179.2-⨯=0（J ） ∴（1）、（2）、（4）都是合理的，分别是第二能级，第三能级和电离态（n=∞）。
《工程化学基础》习题参考答案
《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 H2=; P O2=2. (1) P H2=; P O2=; P N2=(2) P总=81 kPa（3）X H2=；X O2=；X N2=5. （1）P N2=75kPa；P O2=75kPa（2）P N2=；P O2=（3）P总=6. （1）硫蒸气的摩尔质量：@（2）硫蒸气的化学式为：S2第二章习题参考答案1.是非题:(1) (-); (2)(-); (3)(-)；(4) (-); (5)(-); (6)(+ )。
2.选择题: (1) (c); (2)(d)；(3) (a); (4)(c)；(5)(d)。
3. (1) △U=150kJ; (2) △U=-250kJ；(3) △U=450kJ; (4) △U=975kJ。
4.(1)W=; (2)△U=。
5.(1); (2)0kJ; (3); (4)0kJ。
6. 可获得肌肉活动的能量为7. △rHm= (1) (2) .、11. (1) ; (2)第三章参考习题答案1.是非题(1) (-); (2)(-); (3)(+); (4)(-); (5)(-); (6)(-)。
2.选择题: (1) (c); (2)(b) ;(3)(b); (4)(c)。
3.填空题:(1) △rHmθ→增大; △rSmθ→增大; △rGmθ→基本不变;Kθ→减小;v(正)→增大, v(逆)→增大多一些。
4.(1) J/; (2) J/; (3) J/。
5.(1) kJ/mol﹥0 逆向; (2)mol﹥0 逆向。
6. 直接计算：△rGmθ= kJ/mol ﹤0标准熵法计算: △rGmθ= kJ/mol ﹤0 ；正向自发进行。
`7. (1)有转向温度，高温自发; (2) 有转向温度，低温自发; (3) 正向自发。
8. (1) Kθ=×10-21;(2)Kθ=×10-23。
9. （1）△rGmθ（）= (2) Kθ=×10510. Kθ=×10-17; Kθ=×10-11。
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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。
指示液为汞，两U 形管之间充满水，已知h1=1.2m ，h2=0.4m ，h4=1.4m ，h3=0.25m ，试计算A 、B 两点的压力差。
解：图中1、2为等压面，即21p p = 11gh p p A ρ+=1032gR p p ρ+=1031gR p gh p A ρρ+=+∴ (1)又 20365gR gh p p p B ρρ++==)(24543h h g p p p --==ρ)(24203h h g gR gh p B --++=ρρρ (2)将(2)代入(1)中: 10242031)(gR h h g gR gh p gh p B A ρρρρρ+--++=+B A AB p p p -=∆∴11024203)(gh gR h h g gR gh ρρρρρ-+--+=)()(2104312R R g h h h h g ++-+-=ρρgR R ))((021ρρ-+=12430()()h h h h g ρρ=-+--(1.20.4 1.40.25)(136001000)9.81AB p ∴∆=-+-⨯-⨯kPa Pa 0.2417.241031≈=6．根据附图所示的双液体U 管压差计的读数，计算设备中气体的压力，并注明是表压还是绝压。
已知压差计中的两种指示液为油和水，其密度分别为920 kg/m 3和998 kg/m 3，压差计的读数R ＝300mm 。
两扩大室的内径D 为60mm ，U 管的内径d 为6mm 。
解: 1. 2 为等压面, 21p p =111gh p p ρ+=题5 附图3462 4315 h 1[]gR g Z R h p p a 2112)(ρρ+∆+-+=gR g Z R h p gh p a 21111)(ρρρ+∆+-+=+∴gZ Rg p p a 112)(ρρρ∆+-=-又2244D Zd Rππ∆=mR D d Z 003.03.0)606(222=⨯=⨯=∆∴81.9920003.0)920998(81.93.0⨯⨯+-⨯⨯=-∴a p pPa 6.256= (表压)7． 为了排出煤气管中的少量积水，用附图所示的水封装置，水由煤气管道中的垂直支管排出。
已知煤气压力为10kPa （表压），试求水封管插入液面下的深度h 。
解: 煤气表压gh p ρ=mg p h 02.181.910101033=⨯⨯==ρ8．为测定贮罐中油品的贮存量，采用图5所示的远距离液位测量装置。
已知贮罐为圆筒形，其直径为1.6m ，吹气管底部与贮罐底的距离为0.3m ，油品的密度为850kg/m 3。
若测得U 形压差计读数R 为150mmHg ，试确定贮罐中油品的贮存量，分别以体积及质量表示。
（其中压差计指示液为汞）解: 0ρρR H = m R H 4.215.0850136000=⨯==∴ρρ题7 附图罐中总高度为: m h H L 7.23.04.2=+=+=322426.57.26.1785.04m L D q V =⨯⨯=⋅=∴π kg q q V m4612850426.5=⨯=⋅=ρ9．硫酸流经由大小管组成的串联管路，其尺寸分别为φ76×4mm 和φ57×3.5mm 。
已知硫酸的密度为1831 kg/m 3，体积流量为9m 3/h,试分别计算硫酸在大管和小管中的（1）质量流量；（2）平均流速；（3）质量流速。
解: (1) 大管: mm 476⨯φh kg q q V m /16479183191=⨯=⋅=ρs m d q u V /69.0068.0785.03600/94/2211=⨯==πs m kg u G ⋅=⨯==211/4.1263183169.0ρ (2) 小管:mm 5.357⨯φ质量流量不变 h kg q m /164792=s m d q u V /27.105.0785.03600/94/2222=⨯==π 或: s m d d u u /27.1)5068(69.0)(222112===s m kg u G ⋅=⨯=⋅=222/4.2325183127.1ρ 10． 如附图所示，用虹吸管从高位槽向反应器加料，高位槽与反应器均与大气相通，且高位槽中液面恒定。
现要求料液以1m/s 的流速在管内流动，设料液在管内流动时的能量损失为20J/kg （不包括出口），试确定高位槽中的液面应比虹吸管的出口高出的距离。
解: 以高位槽液面为1-1’面,管出口内侧为2-2’面,在1-1’～ 2-2’间列柏努力方程: 221211221122f p p Zg u Z g uh ρρ++=+++∑其中Z 1=H, Z 2=0, P 1=P 2, u 1=0简化:221()/2f H u hg =+∑ 题10 附图1m 09.281.9)20121(=÷+⨯=11．用压缩空气将密闭容器（酸蛋）中的硫酸压送至敞口高位槽，如附图所示。
输送量为0.1m 3/min ，输送管路为φ38×3mm 的无缝钢管。
酸蛋中的液面离压出管口的位差为10m ，且在压送过程中不变。
设管路的总压头损失为 3.5m （不包括出口），硫酸的密度为1830 kg/m 3，问酸蛋中应保持多大的压力？解: 以酸蛋中液面为1-1’面,管出口内侧为2-2’面,且以1-1’面为基准,在1-1’～2-2’间列柏努力方程:221211221122f p p u Z u Z H g g g gρρ++=+++∑ 其中Z 1=0, u 1=0, 压力为表压，则p 2=0，简化得:212212f p u Z H g gρ=++∑ 其中: s m d q u V/07.2032.0785.060/1.04222=⨯==π代入:21221()2f p g u Z H gρ=++∑ )5.31007.281.921(81.918302++⨯⨯⨯⨯=)(3.246表压a kP =12．如附图所示，某鼓风机吸入管内径为200mm ，在喇叭形进口处测得U 形压差 计读数R ＝15mm （指示液为水），空气的密度为1.2 kg/m 3，忽略能量损失。
试求管道内空气的流量。
解: 如图,在1-1’～ 2-2’间列柏努力方程:f h u pg Z u p g Z ∑+++=++222221112121ρρ其中: 0,0)(,0,1121=∑=≈=f h p u Z Z 表简化: 222210u p +=ρ而:a o H P Rg p 15.147015.081.9100022-=⨯⨯-=-=ρ（表） 题11 附图题12 附图2sm u u /66.152.115.14721222==∴流量: h m s m u d q V/1771/492.066.152.0785.0433222==⨯⨯==π13．甲烷在附图所示的管路中流动。
管子的规格分别为φ219×6mm 和φ159×4.5mm ，在操作条件下甲烷的平均密度为1.43 kg/m 3，流量为1700m 3/h 。
在截面1和截面2之间连接一U 形压差计，指示液为水，若忽略两截面间的能量损失，问U 形压差计的读数R 为多少？解: 在1, 2截面间列柏努力方程:f h u pg Z u P g Z ∑+++=++222221112121ρρ 其中Z 1=Z 2, ∑h f =0, 则简化:2222112121u p u p +=+ρρ或:)(21212221u u p p -=-ρ其中: s m d q u V /04.14207.0785.03600/1700785.02211=⨯==s m d d u u /74.26)150207(04.14)(222112=⨯==aP p p 3.370)04.1474.26(2143.12221=-⨯⨯=-∴又gR g R p p 0021)(ρρρ≈-=-mm m g p p R 38038.081.910003.370021==⨯=-=∴ρ14．如附图所示，用泵将20℃水从水池送至高位槽，槽内水面高出池内液面30m 。
输送量为30 m 3/h ，此时管路的全部能量损失为40J/kg 。
设泵的效率为70％，试求泵所需的功率。
解: 在水池液面1与高位槽液面2间列柏努利 方程:fe h u p g Z W u p g Z ∑+++=+++222221112121ρρR题13 附图12其中Z 1=0, Z 2=30m, P 1=P 2, u 1=u 2=0, 则简化得：feh g Z W ∑+=2kg J /3.3344081.930=+⨯=kW W q W q P e v e m e 786.23.3341000360030=⨯⨯==⋅=ρkW P P e98.37.0786.2===η15．附图所示的是丙烯精馏塔的回流系统，丙烯由贮槽回流至塔顶。