武汉大学化工原理第二版课后习题答案第四章

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化工原理第二版贾绍义_夏清版课后习题答案

化工原理课后习题答案（夏清、陈常贵主编.化工原理.天津大学出版社,2005.）第一章流体流动2．在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/㎥的油品，油面高于罐底 6.9 m，油面上方为常压。

在罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔，其中心距罐底 800 mm，孔盖用14mm的钢制螺钉紧固。

若螺钉材料的工作应力取为39.23×106 Pa ，问至少需要几个螺钉？分析：罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力即P油≤σ螺解：P螺 = ρgh×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762150.307×103 Nσ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×nP油≤σ螺得 n ≥ 6.23取 n min= 7至少需要7个螺钉3．某流化床反应器上装有两个U 型管压差计，如本题附4. 本题附图为远距离测量控制装置，用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。

已知两吹气管出口的距离H = 1m，U管压差计的指示液为水银，煤油的密度为820Kg／㎥。

试求当压差计读数R=68mm时，相界面与油层的吹气管出口距离ｈ。

分析：解此题应选取的合适的截面如图所示：忽略空气产生的压强，本题中1－1´和4－4´为等压面，2－2´和3－3´为等压面，且1－1´和2－2´的压强相等。

根据静力学基本方程列出一个方程组求解解：设插入油层气管的管口距油面高Δh在1－1´与2－2´截面之间P1 = P2 + ρ水银gR∵P1 = P4，P2 = P3且P3 = ρ煤油gΔh ， P4 = ρ水g（H-h）+ ρ煤油g（Δh + h）联立这几个方程得到ρ水银gR = ρ水g（H-h）+ ρ煤油g（Δh + h）-ρ煤油gΔh 即ρ水银gR =ρ水gH + ρ煤油gh -ρ水gh 带入数据1.0³×10³×1 - 13.6×10³×0.068 = h(1.0×10³-0.82×10³)ｈ= 0.418ｍ5．用本题附图中串联Ｕ管压差计测量蒸汽锅炉水面上方的蒸气压，Ｕ管压差计的指示液为水银，两Ｕ管间的连接管内充满水。

化工原理第二版习题答案

化工原理第二版习题答案化工原理第二版习题答案化工原理是化学工程专业的一门重要基础课程，它涉及到化学反应、质量平衡、能量平衡等方面的知识。

而习题是学习化工原理的重要方式之一，通过解答习题可以加深对知识的理解和掌握。

本文将为大家提供化工原理第二版习题的详细答案，希望能够对大家的学习有所帮助。

1. 题目：给出一个化学反应的平衡方程：2A + 3B → C + 4D。

已知在某一反应条件下，A的初始浓度为1mol/L，B的初始浓度为2mol/L，C和D的初始浓度均为0。

求在该反应条件下，C和D的最终浓度。

答案：根据平衡常数的定义，可以得到反应的平衡常数K为：K = [C][D]^4 / [A]^2[B]^3。

根据题目中给出的初始浓度，可以得到：[A] = 1mol/L，[B] =2mol/L，[C] = 0，[D] = 0。

代入平衡常数的定义式中，可以得到：K = 0 / (1^2 * 2^3) = 0。

由于K = 0，可以得知在该反应条件下，C和D的最终浓度均为0。

2. 题目：在一个封闭的容器中，有2mol的A和3mol的B。

经过一段时间后，A的浓度减少了1mol/L，B的浓度增加了2mol/L。

求该反应的平衡常数K。

答案：根据平衡常数的定义，可以得到反应的平衡常数K为：K = [C][D]^4 / [A]^2[B]^3。

根据题目中给出的初始浓度和最终浓度变化，可以得到：[A]初始= 2mol/L，[A]最终 = 1mol/L，[B]初始 = 3mol/L，[B]最终 = 5mol/L，[C] = 0，[D] = 0。

代入平衡常数的定义式中，可以得到：K = 0 / (1^2 * 5^3) = 0。

由于K = 0，可以得知该反应的平衡常数为0。

3. 题目：一个反应的平衡常数K为0.5，初始时反应物A的浓度为2mol/L，B的浓度为4mol/L，产物C的浓度为1mol/L，D的浓度为2mol/L。

求该反应的最终浓度。

化工原理第二版杨祖荣主编习题答案完整

化工原理-第二版-杨祖荣主编-习题答案-完整版目录第一章流体流动与输送机械 (2)第二章非均相物系分离 (38)第三章传热 (44)第四章蒸发 (70)第五章气体吸收 (74)第六章蒸馏 (96)第七章固体干燥··········································· (120)1. 某烟道气的组成为CO2 13％，N2 76％，H2O 11％（体积％），试求此混合气体在温度500℃、压力101.3kPa时的密度。

解：混合气体平均摩尔质量M m = Σy i M i = (0.13 × 44 + 0.76 × 28 + 0.11×18) × 10 ?3 = 28.98 × 10 ?3 kg/mol∴混合密度ρm =pM m 101.3 × 10 3 × 28.98 × 10 ?3 = =0.457kg/m 3 8.31× (273 + 500) RT2．已知20℃时苯和甲苯的密度分别为879 kg/m3和867 kg/m3,试计算含苯40％及甲苯60％（质量％）的混合液密度。

解：1ρm=ρ1a1+ ρ2a2=0.4 0.6 + 879 867混合液密度ρ m = 871.8kg/m 33．某地区大气压力为101.3kPa，一操作中的吸收塔塔内表压为130kPa。

化工原理(第二版)国防工业出版社课后习题及答案【完整版】

解在贮槽液面（1-1截面）及泵入口真空表处（2-2截面）列柏努利方程，贮槽液面为基准面
式中Z1=0m，p1=0（表压），u1≈0，Z2=1.5m，p2=-24.66103Pa（表压），
将数值代入，并简化得:
解得u2=2m/s
在贮槽液面（1-1截面）及排出管与喷头相连接处（3-3截面）列柏努利方程，贮槽液面为基准面
=PMm/(RT)
=101.3328.26/(8.314773)
=0.455kg/m3
1-2在大气压为101.33×103Pa的地区，某真空蒸馏塔塔顶真空表读数为9.84×104Pa。若在大气压为8.73×104Pa的地区使塔内绝对压强维持相同的数值，则真空表读数应为多少？
解塔内绝对压强维持相同，则可列如下等式
（2）槽底面所受的压强是多少？
解人孔盖以中心水平线上下对称，而静压强随深度做线性变化
因此可以孔中心处的压强计算人孔盖所受压力
P=g(H–h)=8809.81(9–0.6)=72515.52Pa
F=PA=72515.520.52/4=1.42104N
1-6为了放大所测气体压差的读数，采用如本题附图所示的斜管式压差计，一臂垂直，一臂与水平成20°角。若U形管内装密度为804 kg/m3的95%乙醇溶液，求读数R为29mm时的压强差。
pB+1gh +2gh =1gh +pa
pB= pa+(1-2)gh -1gh
由hD2/4=hd2/4
可得h=h(d/D)2
所以
1-11列管换热器的管束由121根φ25×2.5mm的钢管组成，空气以9m/s的速度在列管内流动。空气在管内的平均温度为50℃，压强为196×103Pa（表压），当地大气压为98.7×103Pa。试求：

(完整word版)化工原理课后思考题参考答案

第二章流体输送机械2- 2处于什么状体？答：离心泵在启动前未充满液体，则泵壳内存在空气。

由于空气的密度很小，所产生的离心力也很小。

此时，在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内。

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

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

2、扬程H :单位重量液体流经泵所获得的能量， J/N, m3、功率与效率：轴功率P:泵轴所需的功率。

或电动机传给泵轴的功率。

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

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

n 与qv 先增大，后减小。

额定流量下泵的效率最高。

该最高效率点称为泵的设计点，对应的值称为最佳工况参数。

3、关闭出口阀，使电动机的启动电流减至最小，以保护电动机。

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

化工原理(第二练习题及答案_上册.docx

化工原理（第二版）练习题第一章流体流动习题一、概念题1.某封闭容器内盛有水，水面上方压强为P0,如图所示器壁上分别装有两个水银压强计和一个水银压差计，其读数分别为R1、R2和R3,试判断：1)R1 _______ R2(>,<,=)；2) R3 ______ 0 (>, <,=)；3）若水面压强°。

增大，则Ri________ R2 ______ R3_____ 有何变化？（变大、2.如图所示，水从内径为力的管段流向内径为管段，已知〃2=屁1, di管段流体流动的速度头为0.8m,hi=0.7m,忽略流经AB段的能量损失,W'J h2=—m,h3= ____ m o3.如图所示，管中水的流向为A-B,流经AB段的能量损失可忽略，则刃与P2的关系为________ °4)P]〉P2 B)p[ > p2 + 0.5/71 C)> P2 -0.5m D)p x < p24. ________________________________________________________ 圆形直管内，内一定，设计时若将d增加一倍，则层流时〃是原值的_________________ 倍,高度湍流时，如是原值的_________ 倍（忽略管壁相对粗糙度的影响）。

5.某水平直管中，输水时流量为Vs,今改为输2乂的有机物，且〃水，水，设两种输液下，流体均处于高度湍流状态，则阻力损失为水的倍；管路两端压差为水的_________ 倍。

6.已知图示均匀直管管路中输送水，在A、B两测压点间装一U形管压差计, 指示液为水银，读数为R (图示为正)。

则：1)R 0 (>,=, <)2)A、B两点的压差勺= ________ Pa。

QRg(Pi - P)B)RgS - p) + pgh C)pgh-RgS- p) D)Rg(Pi- p)- pgh3)流体流经A、B点间的阻力损失好为__________ J/kg。

化工原理第二版下册答案

化工原理第二版下册答案化工原理是化学工程专业的基础课程，它包括了化学工程领域内的基本原理和基础知识。

本文档将围绕《化工原理第二版下册》中的答案进行详细解析和讲解，希望能够帮助学习者更好地理解和掌握化工原理的相关知识。

第一章，化工原理概述。

在化工原理概述部分，主要介绍了化工原理的基本概念、发展历程以及其在化学工程领域中的重要性。

学习者需要深入理解化工原理的内涵和外延，明确其在工程实践中的应用价值和意义。

此外，还需要了解化工原理与其他相关学科的关系，以及其在工程实践中的具体应用。

第二章，物质的基本性质。

物质的基本性质是化工原理中的重要内容之一，它包括了物质的组成、结构、性质以及相互转化规律等方面的内容。

学习者需要掌握物质的基本分类、性质参数的测定方法以及物质在化学工程过程中的应用。

此外，还需要了解物质的相变规律、热力学性质以及其在工程实践中的具体应用。

第三章，化学反应动力学。

化学反应动力学是化工原理中的重要内容之一，它包括了化学反应速率、反应机理以及影响反应速率的因素等方面的内容。

学习者需要掌握化学反应速率的表达式、反应速率常数的计算方法以及影响反应速率的因素。

此外，还需要了解反应动力学模型的建立方法、反应速率控制步骤以及其在工程实践中的具体应用。

第四章，流体力学。

流体力学是化工原理中的重要内容之一，它包括了流体的基本性质、流体流动规律以及流体在工程实践中的应用等方面的内容。

学习者需要掌握流体的基本性质参数、流体流动的基本方程以及流体在管道、泵站、阀门等设备中的流动规律。

此外，还需要了解流体的黏性、湍流、层流等特性以及其在工程实践中的具体应用。

第五章，传热学。

传热学是化工原理中的重要内容之一，它包括了传热的基本规律、传热方式以及传热设备的设计与应用等方面的内容。

学习者需要掌握传热的基本参数、传热方式的传热系数计算方法以及传热设备的设计原理。

此外，还需要了解传热的对流、辐射、传导等方式以及其在工程实践中的具体应用。

《化工原理》课本习题答案

《化工原理》课本习题答案第一章流体流动1 PA（绝）= 1.28×105 N/m2PA（表）= 2.66×104N/m22 W = 6.15吨3 F = 1.42×104NP = 7.77×104Pa4 H = 0.39m5 △P = 2041×105N/m26 P = 1.028×105Pa△h = 0.157m7 P（绝）= 18kPa H = 8.36m8 H = R PA> PB9 略10 P = Paexp[-Mgh/RT]11 u = 11.0m/s ; G = 266.7kg/m2sqm = 2.28kg/s12 R = 340mm13 qv = 2284m3/h14 τ= 1463s15 Hf = 0.26J/N16 会汽化1718 F = 4.02×103N19 略20 u2 = 3.62m/s ; R = 0.41m21 F = 151N22 v = 5.5×10-6m2/s23 =0.817 a = 1.0624 略25 P（真）= 95kPa ; P（真）变大26 Z = 12.4m27 P（表）= 3.00×105N/m228 qv = 3.39m3/h P1变小 P2变大29 qv = 1.81m3/h30 H = 43.8m31 τ= 2104s32 He = 38.1J/N33 qv =0.052m3/s=186m3/h34 qv1 = 9.7m3/h ; qv2 = 4.31m3/hqv3 = 5.39m3/h ; q,v3 = 5.39m3/h35 qvB/qvC = 1.31 ; qvB/qvC =1.05 ;能量损失36 P1（绝）=5.35×105Pa37 = 13.0m/s38 qv = 7.9m3/h39 qVCO2（上限）=3248l/h40 = 500 l/s ; τ=3×104PaF = 3×102N P = 150w41 he = 60.3J/kg42 τy = 18.84Pa μ∞ = 4.55Pa·s43 τy = 39.7Pa44 略第二章流体输送机械1 He = 15+4.5×105qV2He = 45.6J/N Pe = 4.5KW2 P = ρω2r2/2 ; Φ/ρg = u2/2g = 22.4J/N3 He = 34.6J/N ; η = 64％4 略5 qV = 0.035m3/s ; Pe = 11.5KW6 串联7 qV = 0.178m3/min ; qV, = 0.222m3/min8 会汽蚀9 安装不适宜，泵下移或设备上移10 IS80-65-160 或 IS100-65-31511 ηV = 96.6％12 不适用13 P = 33.6KW ; T2 = 101.0℃14 qV = 87.5m3/h ; 选W2第三章流体的搅拌1 略2 P = 38.7w ; P’ = 36.8w3 d/d1 = 4.64 ; n/n1 = 0.359 ; N/N1 = 100 第四章流体通过颗粒层的流动1 △φ = 222.7N/m22 △φ/L = 1084Pa/m3 V = 2.42m34 K = 5.26×10-4m2/s ; qe = 0.05m3/m25 A = 15.3m2 ; n = 2台6 略7 △V0 = 1.5L8 △V = 13L9 q = 58.4l/m2 ; τw = 6.4min10 τ = 166s ; τw = 124s11 K = 3.05×10-5m2/sVe = 5.06×10-2m3 ; V = 0.25m312 n’ = 4.5rpm ; L’/L = 2/3第五章颗粒的沉降和流态化1 ut = 7.86×10-4m/s ; ut’ = 0.07m/s2 dP = 88.8μm3 τ = 8.43×10-3s ; s = 6.75×10-5m4 dpmax = 3.6μm5 dpmin = 64.7μm ; ηP = 60％6 可完全分开7 ζRe2<488 η0 = 0.925 ; x出1 = 0.53x出2 = 0.27 ; x出3 = 0.20x出4 = 0 ; W出 = 59.9kg/day9 ε固 = 0.42 ; ε流 = 0.71 ; ΔФ = 3.14×104N/m210 略11 D扩 = 2.77m12 略第六章传热1 δ1 = 0.22m ; δ2 = 0.1m2 t1 = 800℃3 t1 = 405℃4 δ = 50mm5 (λ’-λ)/ λ = -19.7％6 略7 Q,/Q = 1.64 λ小的放内层8 a = 330W/m2*℃9 a = 252.5W/ m2*℃10 q = 3.69kw/m211 q1/q2 =112 w = 3.72×10-3kg/s ; w’=7.51×10-3kg/s13 Tg = 312℃14 Tw = 746K15 τ = 3.3hr16 ε A = 0.48 ; ε B = 0.4017 略18 热阻分率0.3％K’=49.0W/m2·℃ ; K,, = 82.1W/m2·℃19 w = 3.47×10-5kg/m·s ; tw = 38.7℃20 δ= 82mm21 a1 =1.29×104W/m2·℃ ; a,2 = 3.05×103W/m2·℃ ; R = 7.58*10-5m2·℃/W22 δ= 10mm ; Qmax = 11.3KW23 R = 6.3×10-3m2·℃/W24 n = 31 ; L = 1.65m25 L = 9.53m26 qm = 4.0kg/s ; A = 7.14m227 qm2 = 10.9kg/s ; n = 36 ; L = 2.06m ; q,m1 = 2.24kg/s28 qm = 0.048kg/s29 t2 = 76.5℃ ; t2 = 17.9℃30 t,2 = 98.2℃ ; 提高水蒸气压强T’=112.1℃31 qm1 = 1.24kg/s32 T,2 = 78.7℃ ; t,2 = 61.3℃33 T = 64.6℃ ; t2a = 123.1℃ ; t2b = 56.9℃34 t2 = 119℃35 τ = 5.58hr36 单壳层Δtm = 40.3℃ ; 双壳层Δtm’=43.9℃37 a = 781W/m2·℃38 L = 1.08m ; t2’=73.2℃39 NP = 2 ; NT = 114 ; L实 = 1.2L计 = 3.0m ; D = 460mm 第七章蒸发1 W = 1500kg/h ; w1 = 12.8％ ; w2 = 18.8％2 Δt = 12.0℃3 A = 64.7m2 ; W/D = 0.8394 W = 0.417kg/s ; K = 1.88×103W/m2·℃ ; w’= 2.4％5 t1 = 108.6℃ ; t2 = 90.9℃ ; t3 = 66℃6 A1 = A2 = 9.55m2第八章吸收1 E=188.1Mpa;偏差0.21%2 G=3.1×10-3kgCO2/kgH2O3 Cmin=44.16mg/m3水；Cmin=17.51mg/m3水4 （xe-x）=1.19×10-5；（y-ye）=5.76×10-3 ;(xe-x)=4.7×10-6 ;(y-ye)=3.68×10-35 (y-ye)2/(y-ye)1=1.33 ; (xe-x)2/(xe-x)1=2.676 τ=0.58hr7 τ=1.44×106s8 Kya=54.9kmol/m3·h ; H OG=0.291m ;液相阻力分率15.1%9 N A=6.66×10-6kmol/s·m2 ; N A’=1.05×10-5kmol/(s·m2)10 略11 略12 NOG=13 略14 略15 x1=0.0113; =2.35×10-3 ;H=62.2m16 (1)H=4.61m;(2)H=11.3m17 Gmin=0.489kmol/m2·h ; x2=5.43×10-618 HA=2.8m ; HB=2.8m19 (1)HOG=0.695m;Kya=168.6kmol/m3·h;(2)w=4.36kmol/h20 y2=0.00221 η’=0.87；x1’=0.0032522 y2’=0.000519第九章精馏1 （1）α1=2.370 ；α2=2.596 ；（2）αm=2.4842 t=65.35℃； xA=0.5123 t=81.36℃ ; yA=0.18724 (1)NT=7; (2)V=20.3kmol/h; (3)D=47.4kmol; W=52.6kmol25 t=60℃; xA=0.188; xB=0.361; xC=0.45126 x(A-D) :0.030;0.153;0.581;0.237 y(A-D) :0.141;0.306;0.465;0.08527 D/F=0.4975;W/F=0.5025; xD(A-D):0.402;0.591;0.007;9.7×10-5 ;xW(A-D):1.4×10-5;0.012;0.690;0.29828 N=14.1 ; N1=7.9第十章气液传质设备1 EmV=0.7582 ET=41%3 N实=104 D=1.2m5 HETP=0.356m6 D=0.6m; △P/H=235.44Pa/m第十一章萃取1 (1)E=64.1kg;R=25.9kg;x=0.06;y=0.046 (2)kA=0.767;β=14.62 (1)E=92.2kg;R=87.8kg;yA=0.13; xA=0.15(2)E°=21.31kg;R°=78.69kg;yA°=0.77;xA°=0.163 (1)R=88.6kg;E=130.5kg;yA=0.0854;yS=0.862;yB=0.0526;xS=0.0746;xB=0.82 5 (2)S=119.1kg4 xA2=0.225 E1=125kg;RN=75kg;yA1=0.148;yS1=0.763;yB1=0.089;xSN=0.0672;xBN=0.9136 (1)S/B=24.9;(2)S/B=5.137 (1)Smin=36.47kg/h (2)N=5.1第十二章其它传质分离方法1 m=47.7kg2 t1=44.9℃3 a=138.3m2/g4 τB=6.83hr5 W3=0.0825;qm2=5920.3kg/h; JV1=0.0406kg/m2·s;JV2=0.0141kg/m2·s 第十三章热质同时传递的过程1 略2 (1)θ1=20℃; (2)t2=40℃;H=0.0489kg水/kg干空气3 H=0.0423kgH2O/kg干H24 (1)W=0.0156kgH2O/kg干空气(2)tw3=18.1℃5 t2=45.2℃;H2=0.026kg水/kg干气6 W=2.25kg水/kg干气7 P2=320.4kN/m28 Z=2.53m第十四章固体干燥1 =74.2%; =5.6%2 W水=0.0174kg水/kg干气; Q=87.6kJ/kg干气3 略4 (1)ΔI=1.25kJ/kg干气;(2)t2=55.9℃;(3)t2=54.7℃5 (1)t2=17.5℃;H2=0.0125kg水/kg干气 (2) =10.0%6 自由含水量=0.243kg水/kg干料结合水量=0.02kg水/kg干料。

化工原理第二版习题答案

化工原理第二版习题答案化工原理是一门研究化工生产过程中物质转化和能量转换规律的学科，它涉及到化学工程、物理化学、流体力学、热力学等多个领域。

第二版的习题答案在帮助学生巩固理论知识和提高解题技巧方面发挥着重要作用。

以下是一些习题答案的示例：习题1：流体力学基础问题：求在管道中流动的水的流速，已知管道直径为0.1米，流量为0.02立方米/秒。

答案：首先，我们使用连续性方程来计算流速。

连续性方程为 Q = A * v，其中 Q 是流量，A 是管道横截面积，v 是流速。

对于圆管，横截面积A = π * (d/2)^2，其中 d 是管道直径。

代入已知数值，我们得到：\[ A = π * (0.1 / 2)^2 = 0.00785 \, \text{平方米} \]\[ v = \frac{Q}{A} = \frac{0.02}{0.00785} \approx 2.547 \,\text{米/秒} \]所以，水的流速大约是2.547米/秒。

习题2：传热过程问题：一个长直管的外壁温度为100°C，内壁温度为50°C，热流密度为1000 W/m²。

求该管壁的热导率。

答案：使用傅里叶定律来解决这个问题，公式为 q = -k * (dT/dx)，其中 q 是热流密度，k 是热导率，dT/dx 是温度梯度。

由于是长直管，我们可以假设温度梯度是线性的，并且只在一个方向上变化。

设管壁厚度为 L，内外壁温差为ΔT，那么温度梯度为ΔT/L。

代入公式得：\[ 1000 = -k * \frac{100 - 50}{L} \]\[ k = \frac{1000 * L}{50} \]如果知道管壁的厚度 L，就可以直接计算出热导率 k。

习题3：化学反应工程问题：在一个理想CSTR（连续搅拌槽反应器）中，A和B发生反应生成C，反应速率为 r = k * [A]^m * [B]^n。

已知初始浓度 [A]₀ = 1 mol/L，[B]₀ = 2 mol/L，反应速率常数k = 0.1 L/(mol·s)，m = 1，n = 1。

化工原理第二版两册答案(习题5 附图主编).

第一章流体流动4．某储油罐中盛有密度为960 kg/m3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。

在罐侧壁的下部有一直径为760 mm的孔，其中心距罐底1000 mm，孔盖用14 mm的钢制螺钉紧固。

若螺钉材料的工作压力为39.5×106 Pa，问至少需要几个螺钉（大气压力为101.3×103 Pa）？解：由流体静力学方程，距罐底1000 mm处的流体压力为作用在孔盖上的总力为每个螺钉所受力为因此习题5附图习题4附图5．如本题附图所示，流化床反应器上装有两个U 管压差计。

读数分别为R 1=500mm ，R 2=80 mm ，指示液为水银。

为防止水银蒸气向空间扩散，于右侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R 3=100 mm 。

试求A 、B 两点的表压力。

解：（1）A 点的压力（2）B 点的压力7．某工厂为了控制乙炔发生炉内的压力不超过13.3 kPa （表压），在炉外装一安全液封管（又称水封）装置，如本题附图所示。

液封的作用是，当炉内压力超过规定值时，气体便从液封管排出。

试求此炉的安全液封管应插入槽内水面下的深度h 。

习题7附图解：10．有一装满水的储槽，直径1.2 m ，高3 m 。

现由槽底部的小孔向外排水。

小孔的直径为4 cm ，测得水流过小孔的平均流速u 0与槽内水面高度z 的关系为：试求算（1）放出1 m 3水所需的时间（设水的密度为1000 kg/m 3）；（2）又若槽中装满煤油，其它条件不变，放出1m 3煤油所需时间有何变化（设煤油密度为800 kg/m 3）？解：放出1m 3水后液面高度降至z1，则由质量守恒，得，（无水补充）(A 为储槽截面积故有即上式积分得11．如本题附图所示，高位槽内的水位高于地面7 m ，水从φ108 mm×4 mm 的管道中流出，管路出口高于地面1.5 m 。

已知水流经系统的能量损失可按∑h f =5.5u 2计算，其中u 为水在管内的平均流速（m/s ）。

化工原理第二版第四章答案

化工原理第二版第四章答案
第四章化学反应工程
1. 什么是化学反应工程？
化学反应工程是一门研究如何控制和优化化学反应的工程学科。

它研究如何控制反应条件，如温度、压力、流量和物料比例，以及如何优化反应系统的性能，以获得最佳的反应结果。

2. 什么是反应动力学？
反应动力学是研究反应过程的进展速度和反应结果的科学。

它研究反应物之间的相互作用，以及反应物的变化如何影响反应
过程的速度和结果。

3. 什么是反应器？
反应器是一种用于进行化学反应的装置。

它可以是一个容器，用于混合反应物，或者是一个反应系统，用于控制反应条件，如
温度、压力和流量。

4. 什么是反应器设计？
反应器设计是指根据反应物的性质和反应条件，设计出一个
反应器，以满足反应的要求。

它包括反应器的结构、材料、尺寸
和操作参数等。

5. 什么是反应器优化？
反应器优化是指根据反应物的性质和反应条件，优化反应器
的参数，以获得最佳的反应结果。

它包括反应器的结构、材料、
尺寸和操作参数等。

6. 什么是反应器模拟？
反应器模拟是指使用计算机模拟反应器的运行情况，以预测
反应器的性能。

它可以用来预测反应器的反应结果，以及反应器
的参数如何影响反应结果。

7. 什么是反应器控制？
反应器控制是指使用计算机控制反应器的运行情况，以调节
反应器的参数，以获得最佳的反应结果。

它可以用来控制反应器
的温度、压力、流量和物料比例等参数，以获得最佳的反应结果。

化工原理第四章习题答案

化工原理第四章习题答案在编写化工原理习题答案时，我们通常会先了解具体的习题内容，然后给出详细的解答步骤和最终答案。

不过，由于您没有提供具体的习题内容，我将提供一个通用的解答化工原理习题的框架和一些可能的解题思路。

# 化工原理第四章习题答案习题一：流体力学基础题目描述：假设一个水平管道中流动的流体，其流速为2m/s，管道直径为0.1m。

求管道的流量。

解题步骤：1. 确定流体力学的相关公式，通常使用连续性方程，即Q=Av，其中Q 为流量，A为截面积，v为流速。

2. 计算管道截面积A，A = π(D/2)^2，其中D为管道直径。

3. 将流速v和截面积A代入公式，计算流量Q。

答案：A = π(0.1/2)^2 = 0.00785 m²Q = 2 m/s × 0.00785 m² = 0.0157 m³/s习题二：伯努利方程题目描述：在一个垂直的管道系统中，流体从高处H1=10m处自由落体到H2=5m处，忽略摩擦损失。

求H2处的流速。

解题步骤：1. 应用伯努利方程，P1 + 0.5ρv1² + ρgh1 = P2 + 0.5ρv2² +ρgh2，其中P为压强，ρ为流体密度，v为流速，g为重力加速度，h 为高度。

2. 由于是自由落体，P1=P2，且忽略摩擦损失，方程简化为0.5ρv1²+ ρgh1 = 0.5ρv2² + ρgh2。

3. 代入已知数值，解方程求v2。

答案：由于没有给出流体的密度ρ和压强P，我们只能表示v2的表达式。

设ρ和P为已知量，则：v2 = sqrt((2g(H1-H2)))习题三：泵的功率计算题目描述：已知一个泵的效率为80%，流量为0.05 m³/s，扬程为20m，求泵的功率。

解题步骤：1. 确定泵功率的计算公式，P = ηQHρg / 100，其中P为功率，η为效率，Q为流量，H为扬程，ρ为流体密度，g为重力加速度。

化工原理第二版答案

第四章习题2．燃烧炉的内层为460mm 厚的耐火砖,外层为230mm 厚的绝缘砖。

若炉的内表面温度t 1为1400℃,外表面温度t 3为100℃。

试求导热的热通量及两砖间的界面温度。

设两层砖接触良好,已知耐火砖的导热系数为t 0007.09.01+=λ,绝缘砖的导热系数为t 0003.03.02+=λ。

两式中t 可分别取为各层材料的平均温度,单位为℃,λ单位为W/(m·℃)。

解：设两砖之间的界面温度为2t ，由23121212t t t t b b λλ--=，得222331223140010094946010/(0.90.000723010/(0.30.0003)22t t t C t t t t ----=⇒=++⨯+⨯⨯+⨯热通量2121689/14009490.40/0.970.00072t t q W m -==+⎛⎫+⨯ ⎪⎝⎭3．直径为mm mm 360⨯φ,钢管用30mm 厚的软木包扎,其外又用100mm 厚的保温灰包扎,以作为绝热层。

现测得钢管外壁面温度为-110℃,绝热层外表面温度10℃。

已知软木和保温灰的导热系数分别为0.043和0.07W/(m ·℃),试求每米管长的冷量损失量。

解：每半管长的热损失，可由通过两层圆筒壁的传热速率方程求出：1332112211ln ln 22t t Q r r L r r πλπλ-=+1100101601160ln ln 2 3.140.043302 3.140.000760--=+⨯⨯⨯⨯ 25/W m =-负号表示由外界向体系传递的热量，即为冷量损失。

4．蒸汽管道外包扎有两层导热系数不同而厚度相同的绝热层,设外层的平均直径为内层的两倍。

其导热系数也为内层的两倍。

若将二层材料互换位置,假定其他条件不变,试问每米管长的热损失将改变多少?说明在本题情况下,哪一种材料包扎在内层较为适合? 解：设外层的平均直径为2m d ，内层平均直径为1m d ，则212m m d d =且212λλ=。

化工原理(第二版)国防工业出版社课后习题及答案【完整版】

解在高位槽内液面（1-1截面）和塔的进料口截面（2-2截面）间列柏努利方程，2-2截面为基准面
其中，，，，
代入方程可得
1-20有一输水系统如本题附图所示。输水管径为φ57×3.5mm。已知管内的阻力损失按hf=45×u2/2计算，式中u为管内流速。求水的流量为多少m3/s？欲使水量增加20%，应将水槽的水面升高多少？
解在贮槽液面（1-1截面）及泵入口真空表处（2-2截面）列柏努利方程，贮槽液面为基准面
式中Z1=0m，p1=0（表压），u1≈0，Z2=1.5m，p2=-24.66103Pa（表压），
将数值代入，并简化得:
解得u2=2m/s
在贮槽液面（1-1截面）及排出管与喷头相连接处（3-3截面）列柏努利方程，贮槽液面为基准面
误差（318.236-282.528）/318.236=11.22%
1-8为了排除煤气管中的少量积水，用如本题附图所示的水封设备，水由煤气管路上的垂直支管排出，已知煤气压强为1×105Pa(绝对压强)。问水封管插入液面下的深度h应为若干？当地大气压强pa=9.8×104Pa，水的密度ρ=1000 kg/m3。
hf=Hf1g=9g
所以B处的压力表读数为
1-18在水平管路中，水的流量为2.5L/s，已知管内径d1=5cm，d2=2.5cm及h1=1m，如本题附图所示。若忽略能量损失，问连接于该管收缩面上的水管，可将水自容器内吸上高度h2为多少？水密度ρ=1000 kg/m3。
解在1-1截面和2-2截面间列柏努利方程，以管中心为基准面
=PMm/(RT)
=101.3328.26/(8.314773)
=0.455kg/m3
1-2在大气压为101.33×103Pa的地区，某真空蒸馏塔塔顶真空表读数为9.84×104Pa。若在大气压为8.73×104Pa的地区使塔内绝对压强维持相同的数值，则真空表读数应为多少？

《化工原理》下册(第二版)教材各章节课后习题答案

17 NT=18
18 η=96.7%; Rmin=1.51
19 xD=0.889; xW=0.194
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《化工原理》下册（第二版）教材各章节课后习题答案
20 xD=0.873; xW=0.207 21 xD=0.00869; xW=3.27×10-4 22 xW=0.0935; EmV=66.4% 23 (1) xD=0.8; xW=0.05;(2)略 24 (1)NT=7; (2)V=20.3kmol/h; (3)D=47.4kmol; W=52.6kmol 25 t=60℃; xA=0.188; xB=0.361; xC=0.451 26 x(A-D) :0.030;0.153;0.581;0.237 y(A-D) :0.141;0.306;0.465;0.085 27 D/F=0.4975;W/F=0.5025; xD(A-D):0.402;0.591;0.007;9.7×10-5 ; xW(A-D):1.4×10-5;0.012;0.690;0.298 28 N=14.1 ; N1=7.9 第十章气液传质设备 1 EmV=0.758 2 ET=41% 3 N 实=10 4 D=1.2m
《化工原理》下册（第二版）教材各章节课后习题答案
5 （1） =31.3kmol; =0.619（2） =38.0kmol;y=0.563
6 （1）D/F=0.228；（2）L/V=0.667; (3)L/V=0.8 ; =1.68
=0.470
7 =14.32kmol/h
8 (1)V=10kmol/h ; (2)R=16; L/V=0.941
7 (1)Smin=36.47kg/h (2)N=5.1 第十二章其它传质分离方法
1 m=47.7kg

化工原理课后习题(第四章)课件.doc

第4 章传热1 14-1、燃烧炉的平壁由下列三种材料构成: 耐火砖的热导率为 1.05W m K , 厚度 b 230mm ；绝热砖的热导率为0.151W m 1 K 1 ；普通砖的热导率为0. 93W m 。

若耐火砖内侧温度为1000 C1 K 1 0 , 耐火砖与绝热砖接触面最高温度0 ,绝热砖与普通砖间的最高温度不超过1300 C (假设每两种砖之间接触良好界面为940 C上的温度相等) 。

试求：（1）绝热砖的厚度。

绝热砖的尺寸为：65mm 113mm 230mm ;(2) 普通砖外测的温度。

普通砖的尺寸为：50mm 120 m m 240mm 。

( 答：⑴b 0.460m ；⑵t4 34.6 C )2解：⑴第一层：QA t1b1t21第二层：QAt 2b2t321 t t2t t1 2 2 3b b1 21 .05 0 .23 1000 9400.151b2940 130b20.446m因为绝热砖尺寸厚度为230mm ，故绝热砖层厚度b2 取0.460m ，校核：1.05 0.23 1000 9400.1510.460940 t3t 105.3 C；31 3 t tt t⑵ 3 41 2b b1 3t 34.6 C 。

44-2、某工厂用170mm 5mm 的无缝钢管输送水蒸气。

为了减少沿途的热损失，在管外包两层绝热材料：第一层为厚30mm 的矿渣棉，其热导率为0.065W m 1 K 1 ;第二层为厚30mm 的石棉灰，其热导率为0.21W m 。

管内壁温度为300 C1 K 11 K 1，保温层外0 。

管道长50m 。

试求该管道的散热量。

无缝钢管热导率为45W m 1 K 1 表面温度为40 C（答：Q 14. 2kW ）解：已知： 1 1棉0.065W m K ，1灰0.21W m K1查表得：钢45W m 1 K1Q 2 t1 t 4l 11 lnd2d112lnd3d213lnd4d3 d 0.172其中：ln ln 0.0606，d 0.161ln d3d2ln0.230.170.302 ，ln d4d3ln0.290.230.231Q l20. 0606300400.3020.2312 8 4W m 1 ，45 0.065 0. 214Q 284 50 1.42 10 W 14.2kW 。

化工原理第四章答案

第四章传热习题解答【p286-288】【1.6.7.8.9.10.13.14.18.20.22.24.25】若耐火砖内层表面的温度t 1为1150℃，钢板外表面温度t 2为30℃，又测得通过炉壁的热损失为300W ⋅m -2，试计算热传导的热通量。

若计算结果与实测的热损失不符，试分析原因并计算附加热阻。

解：124245006.014.01.007.12.0301150=++-=∆=∑∑Rt AQ w/m 2计算比测量大，存在附加热阻（由于层与层之间接触不好有空气），设附加热阻为R i 则：=300Ri +++-45006.014.01.007.12.0301150R i =2.83m.k/w6.在并流的换热器中，用水冷却油。

水的进，出口温度分别为15℃和40℃，油的进，出口温度分别为150℃和100℃。

现因生产任务要求油的出口温度降至80℃，设油和水的流量，进口温度及物性均不变，若原换热器的管长为1m ，试求将此换热器的管长增至若干米后才能满足要求。

设换热器的热损失可以忽略。

解：在原冷却器中对油 )100150(11-=p C w q （1）对水 )1540(22-=p C w q （2）并流时 135151501=-=∆t ℃ 60401002=-=∆t ℃ 5.9260135ln 60135=-=∆m t ℃ m t A K q ∆=00=)100150(11-p C w在新的冷却塔中对油 )80150(111-=p C w q （3）对水 )15(2221-=t C w q p （4）解上述方程得： 2t =50℃10101m t A K q ∆==)80150(11-p C w135151501=-=∆t ℃ 3050802=-=∆t ℃ 8.6950135ln 30135=-=∆m t ℃ 5.928.691001508015011L L q q =--= 1L =1.85L =1.85m 7. 重油和原油在单程套管换热器中呈并流流动，两种油的初温分别为243℃和128℃，终温分别为167℃和157℃。

化工原理第二版答案(柴诚敬主编)

绪论1. 从基本单位换算入手，将下列物理量的单位换算为SI单位。

（1）水的黏度μ=0.00856 g/(cm·s)（2）密度ρ=138.6 kgf ?s2/m4（3）某物质的比热容C P=0.24 BTU/(lb·℉)（4）传质系数K G=34.2 kmol/(m2?h?atm)（5）表面张力σ=74 dyn/cm（6）导热系数λ=1 kcal/(m?h?℃)解：本题为物理量的单位换算。

（1）水的黏度基本物理量的换算关系为1 kg=1000 g，1 m=100 cm则()sPa1056.8smkg1056.81m100cm1000g1kgscmg00856.044⋅⨯=⋅⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅=--μ（2）密度基本物理量的换算关系为1 kgf=9.81 N，1 N=1 kg?m/s2则3242mkg13501Nsm1kg1kgfN81.9mskgf6.138=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅=ρ（3）从附录二查出有关基本物理量的换算关系为1 BTU=1.055 kJ，l b=0.4536 kg则（4）传质系数基本物理量的换算关系为1 h=3600 s，1 atm=101.33 kPa则（5）表面张力基本物理量的换算关系为1 dyn=1×10–5 N 1 m=100 cm则（6）导热系数基本物理量的换算关系为1 kcal=4.1868×103 J，1 h=3600 s则2．乱堆25cm拉西环的填料塔用于精馏操作时，等板高度可用下面经验公式计算，即式中H E—等板高度，ft；G—气相质量速度，lb/(ft2?h)；D—塔径，ft；Z0—每段（即两层液体分布板之间）填料层高度，ft；α—相对挥发度，量纲为一；μL—液相黏度，cP；ρL—液相密度，lb/ft3A、B、C为常数，对25 mm的拉西环，其数值分别为0.57、-0.1及1.24。

（完整版）化工原理习题第四部分吸收答案

（完整版）化工原理习题第四部分吸收答案第四部分气体吸收一、填空题1．物理吸收操作属于传质过程。

理吸收操作是一组分通过另一停滞组分的单向扩散。

2．操作中的吸收塔，若使用液气比小于设计时的最小液气比，则其操作结果是达不到要求的吸收分离效果。

3．若吸收剂入塔浓度X2降低，其它操作条件不变，吸收结果将使吸收率增大。

4．若吸收剂入塔浓度X2降低，其它操作条件不变，则出口气体浓度降低。

5．含SO2为10%(体积)的气体混合物与浓度c 为0.02 kmol/m3的SO2水溶液在一个大气压下相接触。

操作条件下两相的平衡关系为p*=1.62c （大气压），则SO2将从气相向液相转移。

6．含SO2为10%(体积)的气体混合物与浓度c为0.02 kmol/m3的SO2水溶液在一个大气压下相接触。

操作条件下两相的平衡关系为p*=1.62c (大气压)，以气相组成表示的传质总推动力为0.0676 atm 大气压。

7．总传质系数与分传质系数之间的关系为l/K L=l/k L+H/k G，其中l/k L为液膜阻力。

8．总传质系数与分传质系数之间的关系为l/K L=l/k L+H/k G，当气膜阻力H/k G 项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。

9．亨利定律的表达式之一为p*=Ex，若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为难溶气体。

10．亨利定律的表达式之一为p*=Ex，若某气体在水中的亨利系数E值很小，说明该气体为易溶气体。

11．低浓度气体吸收中，已知平衡关系y*=2x，k x a=0.2 kmol/m3.s，k y a =2 l0-4 kmol/m3.s，则此体系属气膜控制。

12．压力增高，温度降低，将有利于吸收的进行。

13．某操作中的吸收塔，用清水逆流吸收气体混合物中A组分。

若y1下降，L、V、P、T等不变，则回收率减小。

14．某操作中的吸收塔，用清水逆流吸收气体混合物中A组分。

若L增加，其余操作条件不变，则出塔液体浓度降低。