化工原理 习题解答
化工原理课后习题答案
1
2
s 1 。
（答： 8 14m 3 h 1 ； 4 07kg s 1 ； 1440 kg m 2 s 1 ） 解： qV Au
d 2 u
4 4 3 3 1 2.26 10 m s 8 14m 3 h 1 ，
2
2
u1 3.22m s 1 ，
qV Au1
4
4 1-12．在水平管道中，水的流量为 2.5 10 -3 m 3 s 1 ,已知管内径 d1 5cm, d 2 2.5cm ,及 h1 1m 。若忽略能
5
d u1
2
57 3.5 22 3.22
， h f 1 2 Z1 2m ， u1 u 2 ， Z 2 3m ， P2 39.2kPa （表压） 代入上式得：
P1
2
2
P1
2
1 u1 ， 2 2g
2
P1
39.2 10 3 u1 5 9.8 1000 4
2
……②
由①与②解得：
u1 1.43m s 1 ，
P1 u1 P u Z2 2 2 ， g 2 g g 2 g 又有 Z1 Z 2 0 Z1 P P2 u 2 u1 ， 1 g 2g P2 u 2 u1 5.08 2 1.27 2 h2 h1 1 0.234m 。 g 2g 2 9.8 1-13．求常压下 35 0 C 的空气以 12m s 1 的流速流经 120m 长的水平通风管的能量损失，管道截面为长方形，高 300mm ，宽 200mm 。 （ 设 0.0005 ） （答： 66.1m 气柱，这个答案与读图很有关系） d 4ab 4 0.3 0.2 解： de 0.24m ， 2a b 20.3 0.2 deu 1.1465 0.24 12 Re 1.8 10 5 ， 18.35 10 6
化工原理课后习题答案详解
《第一章 流体流动》习题解答1某敞口容器内盛有水与油。
如图。
已知水及油的密度分别为1000和860kg/m 3，解：h 1=600mm ，h 2=800mm ，问H 为多少mm ？m h h h m kg m kg mm h mm h 32.181.91080.081.91060.081.9860?,/860/10,800,6003333321=∴⨯=⨯⨯+⨯⨯===== 油水ρρ2.有一幢102层的高楼，每层高度为4m 。
若在高楼范围内气温维持20℃不变。
设大气静止，气体压强为变量。
地平面处大气压强为760mmHg 。
试计算楼顶的大气压强，以mmHg 为单位。
⎰⎰=∴-=⨯⨯⨯-=⨯⨯-=⎩⎨⎧---⨯=⨯⨯=----=---127.724,04763.040810190.181.9)760/(10190.181.910190.1)2.2938314/(29151408055P P p m mHg P p Ln dz pdp p p gdz d ②代入①，得②①解：ρρ3.某水池，水深4米，水面通大气，水池侧壁是铅垂向的。
问：水池侧壁平面每3米宽度承受水的压力是多少N ？外界大气压为1atm 。
Ndz gz P F 5423501045.12/481.9103410013.13)(3⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=+=⎰水ρ4．4．外界大气压为1atm ，试按理想气体定律计算0.20at （表压）、20℃干空气的密度。
空气分子量按29计。
345/439.12.293831429)1081.020.010013.1(m Kg RT PM =⨯⨯⨯⨯+⨯==ρ解：5．5．有个外径为R 2、内径为R 1为的空心球，由密度为ρ’的材料制成。
若将该球完全淹没在某密度为ρ的液体中，若球能在任意位置停留，试求该球的外径与内径之比。
设球内空气重量可略。
3/1'1232'3132)/1(/)3/4())3/4(--=∴=-ρρρπρπR R g R g R R （解：6．6．为放大以U 形压差计测气体压强的读数，采用倾斜式U 形压差计。
化工原理典型习题解答
化工原理典型习题解答王国庆陈兰英广东工业大学化工原理教研室2003上 册一、选择题1、 某液体在一等径直管中稳态流动，若体积流量不变，管内径减小为原来的一半，假定管内的相对粗糙度不变，则(1) 层流时，流动阻力变为原来的 C 。
A ．4倍B ．8倍C ．16倍D ．32倍 (2) 完全湍流(阻力平方区)时，流动阻力变为原来的 D 。
A ．4倍B ．8倍C ．16倍D ．32倍解：(1) 由 222322642dluu d l du u d l h f ρμμρλ=⋅⋅=⋅⋅= 得162442122122122121212==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==d d d d d d d u du h h f f (2) 由 2222ud l d f u d l h f ⋅⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛=⋅⋅=ελ 得322 55212142122112212==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==d d d d d d d u d u h h f f2． 水由高位槽流入贮水池，若水管总长（包括局部阻力的当量长度在内）缩短25%，而高位槽水面与贮水池水面的位差保持不变，假定流体完全湍流流动(即流动在阻力平方区)不变，则水的流量变为原来的 A 。
A ．1.155倍 B ．1.165倍 C ．1.175倍 D ．1.185倍解：由 f h u p gz u p gz ∑+++=++2222222111ρρ 得 21f f h h ∑=∑ 所以 ()()2222222111u d l l u d l l e e ⋅+⋅=⋅+⋅λλ 又由完全湍流流动得 ⎪⎭⎫⎝⎛=d f ελ所以 ()()222211u l l u l l e e ⋅+=⋅+而 24d u uA V π⋅== 所以 ()()1547.175.01211212==++==e e l l l l u u V V3． 两颗直径不同的玻璃球分别在水中和空气中以相同的速度自由沉降。
(完整版)化工原理课后习题答案上下册(钟理版)
第一章 流体流动习题解答1－1 已知甲城市的大气压为760mmHg,乙城市的大气压为750mmHg 。
某反应器在甲地操作时要求其真空表读数为600mmHg ，若把该反应器放在乙地操作时，要维持与甲地操作相同的绝对压，真空表的读数应为多少，分别用mmHg 和Pa 表示。
［590mmHg, 7.86×104Pa]解：P(甲绝对）=760—600=160mmHg750-160=590mmHg=7.86×104Pa1－2用水银压强计如图测量容器内水面上方压力P 0，测压点位于水面以下0。
2m 处，测压点与U 形管内水银界面的垂直距离为0。
3m ，水银压强计的读数R ＝300mm ，试求 （1）容器内压强P 0为多少？（2）若容器内表压增加一倍，压差计的读数R 为多少？习题1－2 附图[（1） 3.51×104N m －2(表压)； （2)0.554m]解:1. 根据静压强分布规律 P A ＝P 0＋g ρH P B ＝ρ，gR因等高面就是等压面，故P A ＝ P BP 0＝ρ，gR －ρgH ＝13600×9.81×0。
3－1000×9.81(0。
2+0。
3）=3。
51×104N/㎡ (表压）2. 设P 0加倍后，压差计的读数增为R ，＝R ＋△R，容器内水面与水银分界面的垂直距离相应增为H ，＝H ＋2R∆.同理，''''''02Rp gR gH gR g R gH gρρρρρρ∆=-=+∆-- 000p g g p p 0.254m g g 10009.81g g 136009.812R H R ρρρρρρ⨯∆⨯⨯，，，4，，－（－）－ 3.5110＝＝＝＝－－－22 0.30.2540.554m R R R ∆，＝＋＝＋＝1－3单杯式水银压强计如图的液杯直径D ＝100mm ，细管直径d ＝8mm 。
化工原理课后习题答案
化工原理课后习题答案1. 请计算下列物质的摩尔质量，(1) H2O (2) CO2 (3) NaCl。
(1) H2O的摩尔质量 = 21 + 16 = 18 g/mol。
(2) CO2的摩尔质量 = 12 + 216 = 44 g/mol。
(3) NaCl的摩尔质量 = 23 + 35.5 = 58.5 g/mol。
2. 一种化合物的分子式为C6H12O6，其摩尔质量为180 g/mol，请问这种化合物的分子量是多少？这种化合物的分子量就是其摩尔质量，即180 g/mol。
3. 在一次化学反应中，反应物A和B按化学方程式2A + 3B → C + D 反应，如果A的摩尔质量为20 g/mol，B的摩尔质量为30 g/mol，C的摩尔质量为40 g/mol，D的摩尔质量为50 g/mol。
请问，如果A和B分别以40 g和90 g的质量参与反应，求反应后C和D的质量各是多少？根据化学方程式2A + 3B → C + D，A和B的物质的摩尔比为2:3，因此A和B的摩尔数分别为40 g / 20 g/mol = 2 mol和90 g / 30 g/mol = 3 mol。
根据摩尔数的比例，C和D的摩尔数分别为21 = 2 mol和31 = 3 mol，所以C和D的质量分别为240 g/mol = 80 g和350 g/mol = 150 g。
4. 请问在下列反应中，哪些是氧化还原反应？(1) 2Mg + O2 → 2MgO。
(2) 2Na + Cl2 → 2NaCl。
(3) Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2。
(4) Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag。
(3) 和(4)是氧化还原反应。
在(3)中，Zn被HCl氧化生成ZnCl2，同时HCl被还原生成H2。
在(4)中，Cu被AgNO3氧化生成Cu(NO3)2，同时AgNO3被还原生成Ag。
5. 请问下列哪些是双原子分子？H2、Cl2、O2、N2、HCl、CO2。
化工原理习题答案
化工原理习题答案问题一：质量守恒及干燥问题问题描述：一种含有30%水分的湿煤经过加热后，其水分含量降低到15%。
问：为了使1000kg湿煤的水分含量降到15%，需要排除多少千克水分？解答：根据质量守恒原则，该问题可以通过计算质量的变化来求解。
设湿煤的初始质量为m1，水分含量为w1，加热后的质量为m2，水分含量为w2。
根据题意可得到以下关系：m1 = m2 + m水分 w1 = (m水分 / m1) × 100% w2 = (m水分 / m2) × 100%根据题意可得到以下关系： w2 = 15% = 0.15 w1 = 30% = 0.30将以上关系代入计算，可得到： 0.15 = (m水分 / m2) × 100% 0.30 = (m水分 / m1) × 100%解得：m水分 = 0.15 × m2 = 0.30 × m1代入具体数值进行计算： m水分 = 0.15 × 1000kg = 150kg因此，需要排除150千克水分。
问题二：能量守恒问题问题描述：一个装有100升水的水箱，水温为20°C。
向该水箱中加热10000千卡的热量，水温升高到40°C。
问：热容量为1千卡/升·°C的水箱的温度升高了多少度？解答：根据能量守恒原理，可以通过计算热量的变化来求解。
热量的变化可表示为：Q = mcΔT其中，Q为热量的变化量，m为物体的质量，c为物体的比热容，ΔT为温度的变化。
根据题意可得到以下关系： Q = 10000千卡 = 10000 × 1000卡 m = 100升 = 100升 × 1千克/升 = 100 × 1千克 c = 1千卡/升·°C 代入公式计算温度的变化ΔT：10000 × 1000 = (100 × 1) × (ΔT) ΔT = (10000 × 1000) / (100 × 1) = 1000000 / 100 = 10000°C 因此，热容量为1千卡/升·°C的水箱的温度升高了10000度。
化工原理(上册)习题解答(第三版_谭天恩主编)部分答案
H=( + )/ =(107.5*10^3+40*10^3)/1000*9.81=15.04m（a）
对整个循环系统做机械能衡算（从面1-1经泵再回到面1-1）；
h=BQ^2=8λl/π^2d^2g*(Q/3600)^2=1.245*10^-2Q^2
式中，Q以m^3*h^-1计。
结果与读图相符
2-2用内径为200mm、长50m的管路输送液体（密度与水相同），升高10m。管路上全部管件的当量长度为27m，摩擦系数可取为0.03.作用于上下游液面的压力相同。试列出管路特性方程，其中，流量Q以m^3*h^-1计，压头H以m计。
附图中的实线与虚线分别为IS250-200-315型和IS250-200-315A型离心泵的特性曲线。试求，若在本题中的管路上分布安装这两个泵时的流量、所需的轴功率及效率。
2-10往复压缩机的活塞将278k、101.3kpa（绝）的空气抽入气缸，压缩到324kpa（绝）后排出。试求活塞队每千克空气所做的功。若将1kg空气在一密闭的筒内用活塞字101.3kpa（绝）压缩到324kpa（绝），所需功是多少？两种情况下均按绝热压缩机算。
解：在气缸中压缩、排出14，为使表中序号1的全风压达到222mm O,转速n’应满足
n’/n= =1.505
故n’=1.505*1000=1505r*min^-1
在此转速下，序号1的流量变为
Q’=11200*1.505=16860m^3*h^-1
可以满足需要（稍增大阻力，如关小阀门，可使流量减小至16860m^3*h^-1）。
解：（1）查附录七知65℃水的饱和蒸汽压力为 =25.0kpa
查附录五知65℃水的密度ρ=980.5kg*m^-3
丁玉兴主编《化工原理》习题解答
丁玉兴编《化工原理》习题解答第一章 流体流动与输送1. 40%糖液的比重为1.18，试求其密度。
解：由得水ρρ=td3kg/m 118018.1==水ρρ2、将以下压力单位换算为kPa ，且各用表压和绝对压表示。
（1）0.4kgf/cm 解：∵1kgf=9.81N∴2/4.0cm kgf =kPa 24.39101081.94.034=⨯⨯-- kPa P 24.39=∴kPaP P P kPaP O mmH kPa P P P kPa P mmHg kPa P P P kPaP mmHg kPa P P P kPaP OmmH kPa P P P 4.989.23.1019.23.10133.1010300)(30053.210.803.1010.803.10176060060046.1343.1013.333.333.101760250)(250381.1003.10149.049.033.103.101105050206.623.10124.393232=-=-==⨯⨯==-=-=∴=⨯==+=+==⨯=-=-=-=∴=⨯⨯=-=-=-=--真大真真大真大表表大表大表真空度）（（真空度））（表压）（解：）（3. 某果汁浓缩锅的加热蒸汽绝对压力为1.4kgf/cm 2，锅内的绝对压力为400mmHg ，设当地大气压为1at ，试分别以SI 制表示蒸汽的表压力和锅内的真空度。
解：大绝表p p p -=10133kPa 1atm p ==大Pa p p p 453106.3100133.11033.101033.14.1⨯=⨯-⨯⨯=-=大绝蒸汽表蒸汽 Pa 108.41033.101760400100133.1p p 435⨯=⨯⨯-⨯=-=绝锅内大真锅内p4、当地大气压为750mmHg 时，问位于水面下20m 深处的绝对压是多少Pa 和atm? 解：由题意可得：Pa mmHg 5100.1750⨯=Pa g h P P 53501096.28.9100.120100.1⨯=⨯⨯⨯+⨯=+=ρatmP Paatm 92.210013.1/1096.210013.11555=⨯⨯=∴⨯= 又5. 用U 形管压差计测定管路两点的压差。
化工原理课后习题答案_天津大学出版社主编夏清
化工原理课后习题解答（夏清、陈常贵主编.化工原理.天津大学出版社,2005.）田志高第一章流体流动1.某设备上真空表的读数为 13.3×103 Pa,试计算设备内的绝对压强与表压强。
已知该地区大气压强为 98.7×103 Pa。
解：由绝对压强 = 大气压强–真空度得到：设备内的绝对压强P绝= 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa=8.54×103 Pa设备内的表压强 P表 = -真空度 = - 13.3×103 Pa2．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≤ζ螺解：P螺 = ρgh×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762150.307×103 Nζ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×nP油≤ζ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，如本题附图所示。
测得R1 = 400 mm ， R2 = 50 mm，指示液为水银。
为防止水银蒸汽向空气中扩散，于右侧的U 型管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R3= 50 mm。
试求A﹑B两处的表压强。
分析：根据静力学基本原则，对于右边的Ｕ管压差计，a–a′为等压面，对于左边的压差计，b–b′为另一等压面，分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。
解：设空气的密度为ρg，其他数据如图所示a–a′处 P A + ρg gh1 = ρ水gR3 + ρ水银ɡR2由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽略不记即：P A = 1.0 ×103×9.81×0.05 + 13.6×103×9.81×0.05= 7.16×103 Pab-b′处 P B + ρg gh3 = P A + ρg gh2 + ρ水银gR1P B = 13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103=6.05×103Pa4. 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。
化工原理习题答案
第5章 蒸馏习题解答1. 甲醇（A）-丙醇（B）物系的气液平衡服从拉乌尔定律。
试求：（1）温度t=80℃，液相组成x=0.5(摩尔分数)时的气液平衡组成与总压；（2）总压为101.33kP a、液相组成x=0.4(摩尔分数)时的气液平衡温度与组成；（3）液相组成x=0.4、气相组成y=0.84时的平衡温度与总压。
组成均为摩尔分数。
用Antoine 方程计算饱和蒸气压（kP a）（答案：(1) 0.781,116kPa;(2) 79.5℃,0.702;(3) 82.4℃,140.9 kPa）甲醇lg P A o=7.197 36-1 574.99/(t+238.86)丙醇lg P B o=6.744 14-1 375.14/(t+193)解：（1）t=80℃时，P A o=181.1 kP a，P B o=50.93 kP a总压 P=( P A o－P B o)x+ P B o=(181.1-50.93) ×0.5+ 50.93=116 kP a气相组成 y= P A o x/P=181.1×0.5/116=0.781(2)已知P=101.33 kP a,x=0.4,求t, yP=101.33 kP a时，甲醇的沸点是64.7℃，丙醇的沸点是97.2℃，所求气液相平衡温度必在64.7℃与97.2℃之间。
假设t=75℃,计算P A o=151.1 kP a，P B o=41 kP a液相组成x=(P- P B o)/( P A o-P B o)= (101.33-41)/(151.1-41)=0.548＞0.4计算x值大于已知的x值，故所假设的温度t偏小，重新假设大一点的t进行计算，将三次假设的t与计算的x值列于下表，并在习题5-1附图1上绘成一条曲线，可知x=0.4时的平均温度t=79.5C习题5-1附表计算次数第一次第二次第三次假设t/℃75 80 85x 0.548 0.387 0.252习题5-1 附图t=79.5℃时，P A o=177.9 kP a气相组成 y= P A o x/P=177.9×0.4/101.33=0.702（3）已知x=0.6，y=0.84，求t，P计算P A o/ P B o=y（1-x）/[x（1-y）]=0.84×(1-0.6)/[0.6×(1-0.84)]=3.5待求的温度t，就是P A o/ P B o=3.5时的温度，用试差法计算。
化工原理下册课后答案.doc
第一章蒸憾的习题解答1..已知含苯0.5摩尔分数的苯一甲苯混合液若外压为99KPa试求该搭液的泡点温度。
苯和甲苯的饱和蒸气压数据见例14附表。
解：本题需用试差法确定溶液的饱和温度。
00先假设一温度，查苯和甲苯的饱和蒸汽压pA和pB P PB0则x ,若所求的x与题给的x值相等则证明假设正确。
PA0 PB0设假设温度恰为泡点温度否则需修正。
本题外压为99 KPa ,据常压下苯甲苯混合液的t-x-y图设该溶液的泡点温度t91.5 0C ,则查教材附录可知PA0 141.6 KPa pB 56.8KPa. 0 99 56.8 x 0.498 0.5 141.6 56.8 故溶液的泡点温度为92 C2..正戊烷C5H12和正己烷（C6H14 ）的饱和蒸气压数据列于本题附表试求pl3.3KPa下该溶液的平衡数据。
假设该溶液为理想溶液。
习题2附表温C5H12 223.1233.0 244.0 251.0 260.1 275.1 291.7 309.3度/KC6H14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9饱和蒸气压1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3 P PBO P0 解：由以下二式求xy的数据。
记x y A x PAO PBO P求解本题时应确定温度范围以查取PA0和PBO.由本题附表可知平衡温度在260.6 K和289 K之间，选取以上两温度间的若干温度，求x y。
计算过程从略，结果如下表所示：t/K 260.6 265 270 275 280 285 289 Op A/ KPa 13.3 17.3 21.9 26.5 34.5 42.5 4&9 0 pB / KPa 2.83 3.5 4.26 5.0 8.53 11.2 13.3 x 1 0.9250.845 0.769 0.477 0.214 Oy 1 0.71 0.513 0.386 0.184 0.667 03.利用习题2的数据计算:1平均相对挥发度；2在平均相对挥发度下的x-y数据并与习题2的结果相比较。
化工原理习题及解答
化工原理典型习题解答廖辉伟西南科技大学材料学院上 册一、选择题1、 某液体在一等径直管中稳态流动，若体积流量不变，管内径减小为原来的一半，假定管内的相对粗糙度不变，则(1) 层流时，流动阻力变为原来的 C 。
A ．4倍B ．8倍C ．16倍D ．32倍 (2) 完全湍流(阻力平方区)时，流动阻力变为原来的 D 。
A ．4倍B ．8倍C ．16倍D ．32倍解：(1) 由 222322642dluu d l du u d l h f ρμμρλ=⋅⋅=⋅⋅= 得162442122122122121212==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==d d d d d d d u du h h f f (2) 由 2222ud l d f u d l h f ⋅⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛=⋅⋅=ελ 得322 55212142122112212==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==d d d d d d d u d u h h f f2． 水由高位槽流入贮水池，若水管总长（包括局部阻力的当量长度在内）缩短25%，而高位槽水面与贮水池水面的位差保持不变，假定流体完全湍流流动(即流动在阻力平方区)不变，则水的流量变为原来的 A 。
A ．1.155倍B ．1.165倍C ．1.175倍D ．1.185倍解：由 f h u p gz u p gz ∑+++=++2222222111ρρ 得 21f f h h ∑=∑ 所以 ()()2222222111u d l l u d l l e e ⋅+⋅=⋅+⋅λλ 又由完全湍流流动得 ⎪⎭⎫⎝⎛=d f ελ所以 ()()222211u l l u l l e e ⋅+=⋅+而 24d u uA V π⋅== 所以 ()()1547.175.01211212==++==e e l l l l u u V V3． 两颗直径不同的玻璃球分别在水中和空气中以相同的速度自由沉降。
化工原理习题解答
第6章 蒸馏6-1.苯（A ）和甲苯（B ）的饱和蒸气压数据为定律。
解：000B A BA P P P P x --=；A A A x P P y 0=6-2（1）计算相对挥发度α。
（2）写出平衡方程式。
（3）算出x y -的一系列平衡数据与习题1作比较。
（答：（1） 44.2=α， （2）xx y 44.1144.2+=） 解：⑴00B AP P =α，⑵()xx y 44.1111+=-+=α ⑶由α计算所得的一系列y 、x 值与习题6-1之值很接近。
6-3．将含%24（摩尔分数，下同）易挥发组分的某液体混合物送入一连续精馏塔中。
要求馏出液含%95易挥发组分，釜液含%3易挥发组分。
送至冷凝器的蒸气量为1h kmol 850-⋅，流入精馏塔的回流液量为1h kmol 670-⋅。
试求：（1）每小时能获得多少kmol 的馏出液？多少kmol 的釜液？（2）回流比DL R = 为多少？ (答：1h kmol 180-⋅=D ， 1h kmol 6.608-⋅=W ；72.3=R )解：D L V +=，1h kmol 180670850-⋅=-=-=L V D ，72.3180670===D L R ， W W D F +=+=180，W D F Wx Dx Fx +=即()03.018018095.024.0⨯-+⨯=F F ，解得：1h kmol 6.788-⋅=F ，1h kmol 6.6081806.788-⋅=-=-=D F W 。
6-4．有1h kg 10000-⋅含物质A （摩尔质量为1kmol 8kg 7-⋅ ）3.0（质量分数，下同）和含物质B （摩尔质量为1kmol 0kg 9-⋅ ）7.0的混合蒸气自一连续精馏塔底送入。
若要求塔顶产品中物质A 的组成为95.0，釜液中物质A 的组成为01.0。
试求：（1）进入冷凝器底蒸气流量为多少？以摩尔流量表示。
（2）回流比R 为多少？(答：（1）1h kmol 116-⋅=V ; (2) 96.1=R )解：W D F +=，W D F Wx Dx Fx +=，⇒1h kg 1.3085-⋅=D ，956.09005.07895.078/95.0=+=D x ，33.0907.0783.078/3.0=+=F x ，53.7890044.078956.0=⨯+⨯=D M ，11.869067.07833.0=⨯+⨯=F M ，1h kmol 11611.8610000-⋅==V ，1h kmol 28.3953.781.3085-⋅==D ，96.1128.391161)1(=-=-=⇒+=D VR D R V 。
化工原理课后习题解答
目录第一章流体流动与输送设备 (2)第二章非均相物系分离 (26)第三章传热 (32)第四章蒸发 (44)第五章气体吸收 (48)第六章蒸馏 (68)第七章干燥 (84)第八章萃取 (92)第一章流体流动与输送机械1.燃烧重油所得的燃烧气，经分析知其中含％,%,276%, H 2O8% （体积％），试求此混合气体在温度500 C 、压力时的密度。
解：混合气体平均摩尔质量M m y i M i 0.085 44 0.075 320.76 28 0.08 18 28.86 10 3 kg/mol混合密度3 3101.3 10 28.86 108.31 (273 500)332.已知20C 下水和乙醇的密度分别为 kg/m 和789kg/m ,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印 a 20.5 0.5 12998.27893m881.36kg/m相对误差：3.在大气压力为的地区，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:P 绝 P a P 真 P a P 真P 真 P a （P a P 真）90 （101.3 85） 73.7kPa4 .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，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PM m RT0.455kg /m 3100%1噱 100% Ep P0 g z P1 gh 题4附图3P1 gh P0 P1 P。
| （58 42） 10900 9.81h 0.55 2.36m5.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在容器底部开孔与玻璃管相连。
化工原理课后题答案
化工原理课后题答案1. 请解释化学反应速率的概念，并列举影响化学反应速率的因素。
化学反应速率是指单位时间内反应物消耗或生成物产生的量。
影响化学反应速率的因素包括温度、浓度、压力、催化剂等。
温度升高会加快分子的运动速度，增加碰撞频率和能量，从而提高反应速率。
浓度的增加会增加反应物分子之间的碰撞频率，也会提高反应速率。
压力的增加对气相反应有影响，因为增加压力会使气体分子的密度增加，碰撞频率增加，反应速率也会增加。
催化剂是一种可以改变反应速率但本身不参与反应的物质，可以提高反应速率，降低活化能，加速反应的进行。
2. 请说明化学平衡的概念，并列举影响化学平衡的因素。
化学平衡是指在封闭容器中，当化学反应达到一定条件时，反应物和生成物的浓度不再发生变化的状态。
影响化学平衡的因素包括温度、压力、浓度、催化剂等。
温度的变化会影响平衡位置，对吸热反应和放热反应的影响不同。
压力的增加对气相反应有影响，根据Le Chatelier原理，增加压力会使平衡位置移向摩尔数较少的一侧。
浓度的变化也会影响平衡位置，增加某一种物质的浓度会使平衡位置移向另一侧。
催化剂可以影响反应速率，但不影响平衡位置。
3. 请解释原子结构中原子核的构成和特点。
原子核由质子和中子组成，质子带正电荷，中子不带电荷。
原子核的直径约为10^-15米，占据整个原子体积的极小部分，但质子和中子的质量占据了原子质量的绝大部分。
原子核带正电荷，因此原子核周围围绕着带负电的电子云，形成了原子的结构。
4. 请解释化学键的概念，并列举化学键的种类。
化学键是指原子之间通过共用电子或者电子转移而形成的连接。
化学键的种类包括离子键、共价键、金属键等。
离子键是通过正负电荷之间的静电作用形成的化学键，通常是金属和非金属之间的化合物。
共价键是通过原子之间共用电子而形成的化学键，常见于非金属之间的化合物。
金属键是金属原子之间通过电子海模型相互连接而形成的化学键。
5. 请解释化学反应的热力学基本概念，并列举热力学基本定律。
化工原理下册课后答案
第一章 蒸馏的习题解答1．.已知含苯0.5(摩尔分数)的苯—甲苯混合液,若外压为99KPa,试求该搭液的泡点温度。
苯和甲苯的饱和蒸气压数据见例14附表。
解：本题需用试差法确定溶液的饱和温度。
先假设一温度，查苯和甲苯的饱和蒸汽压 0A p 和0B p则000B A B P P x P P -=-，若所求的x 与题给的x 值相等, 则证明假设正确。
设假设温度恰为泡点温度, 否则需修正。
本题外压为99a KP ，据常压下苯~甲苯混合液的t-x-y 图 设该溶液的泡点温度091.5t C =，则查教材附录可知00.141.6,56.8A a B a P KP p KP ==9956.80.4980.5141.656.8x -==≈-故溶液的泡点温度为92C2. .正戊烷 (C 5H 12)和正己烷（C 6H 14）的饱和蒸气压数据列于本题附表,试求p=13.3KPa 下该溶液的平衡数据。
假设该溶液为理想溶液。
习题2附表解：由以下二式求,x y 的数据。
记0000,B AA B P P P x y x P P P-==- 求解本题时应确定温度范围以查取0A P 和0B P .由本题附表可知平衡温度在260.6 K 和289 K 之间，选取以上两温度间的若干温度，求,x y 。
计算过程从略，结果如下表所示：3.利用习题2的数据,计算:(1)平均相对挥发度；(2)在平均相对挥发度下的x-y 数据,并与习题2的结果相比较。
解： α的计算结果处于本题附表的第二列1(4.70+4.94+5.14+5.30+4.04+3.79+3.68)=4.517mα=⨯平衡方程为 4.51(1)1 3.5m m x xy x xαα==+-+计算结果表明：由于α随t 略有变化，故用平均相对挥发度求得的,x y 与习题2 的结果稍有差异。
4．在常压下将某原料液组成为0.6(易挥发组分的摩尔分数)的两组分洛液分别进行简单蒸馏和平衡蒸馏,若汽化率为1/3,试求两种情况下的釜液和馏出液组成。
《化工原理》课后习题解答
绪论P6：1，2第一章：P72~76：4、6、7、9、20、21、22、23、23、24、25第二章：P123：2、4、5、7、8第三章：P183~184：1、2、3、5、7、8、9第五章：P271~272：1、2、3、4、5、7、8、9、10、11、12、13、20、21、22绪 论绪论P6： 1，21. 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 ·s 2/m 4（3）某物质的比热容C P =0.24 BTU/(lb·℉) （4）传质系数K G =34.2 kmol/(m 2·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 )s Pa 1056.8s m kg 1056.81m 100cm 1000g 1kg s cm g 00856.044⋅⨯=⋅⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅=--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/s 2则 3242m kg 13501N s m 1kg 1kgf N 81.9m s kgf 6.138=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅=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 o o 51F C 9=则()C kg kJ 005.1C 5F 10.4536kg 1lb 1BTU kJ 055.1F lb BTU 24.0︒⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡︒︒⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡︒=p c （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()kPa s m kmol 10378.9101.33kPa 1atm 3600s h 1atm h m kmol 2.34252G ⋅⋅⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⋅=-K（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m N 104.71m 100cm 1dyn N 101cm dyn 7425--⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡=σ（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()()C m W 163.1C s m J 163.13600s 1h 1kcal J 104.1868C h m kcall 132︒⋅=︒⋅⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡︒⋅⋅=λ 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()()()LL310CB4E 3048.001.121078.29.3ραμZ D G A H -⨯=式中 H E —等板高度，ft ；G —气相质量速度，lb/(ft 2·h)； D —塔径，ft ；Z 0—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/ft 3A 、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。
化工原理姚玉英习题解答
化工原理(姚玉英) 习题解答37．（）内流过管道任意截面的流体量称为流量。
BA 无限时间；B 单位时间；C 长时间；D 短时间。
38．单位时间内流过管道任意截面的流体量称为（）。
CA 流速；B 流线；C 流量；D 流函数。
39．（）内流体在流动方向上所流过的距离称为流速。
BA 无限时间；B 单位时间；C 长时间；D 短时间。
40．单位时间内流体在流动方向上所流过的（）称为流速。
CA 宽度；B 高度；C 距离；D 直线。
41．单位时间内流体在流动方向上所流过的距离称为（）。
AA 流速；B 流线；C 流量；D 流函数。
42．柏努利方程式中的（）项表示单位质量流体所具有的位能。
AA gz；B ；C ；D w e。
43．柏努利方程式中的gz项表示单位质量流体所具有的（）。
BA 位能；B 动能；C 静压能；D 有效功。
44．柏努利方程式中的（）项表示单位质量流体所具有的动能。
BA gz；B ；C ；D w e。
45．柏努利方程式中的项表示单位质量流体所具有的（）。
BA 位能；B 动能；C 静压能；D 有效功。
46．柏努利方程式中的（）项表示单位质量流体所具有的静压能。
CA gz；B ；C ；D w e。
47．柏努利方程式中的项表示单位质量流体所具有的（）。
CA 位能；B 动能；C 静压能；D 有效功。
48．柏努利方程式中的（）项表示单位质量流体通过泵（或其他输送设备）所获得的能量，称为有效功。
DA gz；B ；C ；D w e。
49．柏努利方程式中的w e项表示单位质量流体通过泵（或其他输送设备）所获得的能量，称为（）。
DA 位能；B 动能；C 静压能；D 有效功。
50．柏努利方程式中的（）项表示单位质量流体因克服流动阻力而损失的能量。
DA gz；B ；C ；D 。
51．柏努利方程式中的项表示单位质量流体因克服流动阻力而（）的能量。
DA 增加；B 扩大；C 需求；D 损失。
52．流体在直管中流动，当（）≤2000时，流体的流动类型属于层流。
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第二章流体输送机械
一.填空题
1. 离心泵的基本结构包括如下三部分：______，_____，_______。
泵壳；叶轮；轴封装置。
2. 离心泵的主要参数有：______，______，______，________。
***答案*** 流量；扬程；功率；效率。
3. 离心泵的特性曲线有：_______________，__________，_____________。
***答案*** 压头H---流量q曲线；功率P---流量q曲线；效率η--流量q曲线。
4. 离心泵的工作点是如下两条曲线的交点：_____________，________________。
***答案*** 泵特性曲线H--Q；管路特性曲线H--Q.
5. 调节离心泵流量的方法有：____________，____________，_______________。
***答案*** 改变管路特性曲线；改变泵的特性；离心泵的串并联
6. 液体输送设备有：_________，________，__________，__________，________。
***答案*** 离心泵；往复泵；齿轮泵；螺杆泵；旋涡泵等。
7. 气体输送设备有：________，_________，___________。
***答案*** 通风机；鼓风机；压缩机
8. 离心泵标牌上写上P e－q e表示＿＿＿＿，η－q e＿＿＿＿，He－Qe表示＿＿＿＿。
***答案*** 功率曲线，效率曲线，扬程曲线。
9. 泵起动时，先关闭泵的出口开关的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
***答案*** 降低起动功率，保护电机，防止超负荷而受到损伤。
10. 离心泵的流量调节阀安装在离心泵＿＿＿管路上，关小出口阀门后，真空表的读数＿＿＿＿，压力表的读数＿＿＿。
***答案*** 出口减小增大
11. 离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生＿＿＿＿现象。
***答案*** 气蚀
12. 离心泵的扬程含义是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
***答案*** 离心泵给单位重量的液体所提供的能量。
13. 离心泵铭牌上标明的流量和扬程指的是＿＿＿＿＿＿＿＿时的流量和扬程。
***答案*** 效率最高
14. 泵铭牌上的轴功率和允许吸上真空高度是指＿＿＿＿＿＿＿时的数值。
***答案*** 效率最大
15. 离心泵的流量常用＿＿＿＿＿＿＿＿调节。
***答案*** 出口阀
16. 往复压缩机的实际工作循环由_ _ _、_ _ _、_ _ _和_ _ _四个阶段组成。
***答案*** 膨胀、吸气、压缩、排气
17. 离心泵起动时，如果泵内没有充满液体而存在气体时，离心泵就不能输送液体。
这种现象称为_ _ _ _现象。
***答案*** 气缚
18. 为防止气蚀现象发生，离心泵在运转时，必须使泵入口处的压强___________饱和蒸汽压。
***答案*** 大于输送温度下该液体的。
二.解答题
1. 在化工生产和设计中，对流体输送机械的基本要求是什么？
答：基本要求有：
（1） 能适应被输送流体的特性（如粘性、腐蚀性、含固体杂质等）。
（2） 能满足工艺上对流量和能量（压头）的要求。
（3） 结构简单，操作可靠和高效，投资和操作费用低。
2. 说明离心泵叶轮的构造和作用。
答：叶轮的构造：它是由若干弯曲的叶片构成。
作用：将原动机的机械能直接传给液体，使液体的静压能和动能均有所提高。
3. 用简单语言来说明离心泵的工作原理。
答：离心泵的工作原理是依靠高速旋转的叶轮，泵内液体在惯性离心力
作用下，自叶轮中心被甩向外界并获得能量，最终体现为液体静压能的增加。
4. 何谓轴封？其有何作用？常用的轴封装置有哪些？
答：泵轴和泵壳之间的密封称为轴封。
其作用是防止高压液体从泵壳内沿间隙漏出，或外界空气漏入泵内。
常用的轴封有：填料密封和机械密封两种。
5. 离心泵内能量损失包括哪几项？离心泵的效率与哪些因素有关？
答：离心泵的能量损失包括以下几项：容积损失，机械损失，水力损失。
离心泵的效率与泵的类型、尺寸、制造精确程度、液体的流量及性质等因素有关。
6. 简述气蚀现象发生的原因及防止气蚀发生的有效措施。
答：气蚀现象发生的原因是叶轮入口附近处液体的绝对压强等于或低于该液体在工作温度下的饱和蒸气压。
有效措施是通常根据泵的抗气蚀性能，合理地确定泵的安装高度。
7. 简述离心泵有哪些种流量调节方法？常用哪一种？
答：流量调节方法有：（1）改变泵出口阀门开度；（2）改变泵的转速； （3）减小叶轮直径。
8. 简述选用离心泵的一般步骤。
答：一般步骤如下：
（1）根据输送液体的性质和操作条件，确定离心泵的类型。
（2）确定输送系统的流量Q e 和压头H e 。
（3）选择泵的型号，要求Q ≥Q e ，H ≥H e ，且效率η较高（在高效区）
（4）核算泵的轴功率。
（当ρ液>ρ水时）
三.计算题
1. 某离心泵在转速为1450r/min 下测得流量为65m 3/h ，压头为30m 。
若将转速调至1200r/min ，试估算此时泵的流量和压头。
解：离心泵的转速改变后，泵的性能可按比例定律估算（当转速变化小于
20％时，偏差不大）。
若改变前的性能下标为1，改变后的下标为2。
（1） 2121n n Q Q = ，可得h m n n Q Q /8.531450
120065.31212=⨯== （2）
22121)(n n H H =，可得H 2=m n n H 55.20)14501200(30).(22121=⨯= 2. 如图所示，某车间要将地面敞口贮槽内密度为1120Kg/m 3的溶液送至高位槽内，槽内表
压强为3.92×104Pa ，需要的送液量为120 m 3/h ，输送管路为φ140×4.5mm 的钢管，其计算
总长度为140m （包括直管长度和所有局部阻力的当量长度），两液面高度差Δz ＝11m ，摩擦系数λ为0.03。
试问能否送用n ＝2900r/min 、Q ＝132m 3/h 、H ＝30m 的离心水泵？
3.
3的溶液送至高位槽内，槽内表压强为3.92×104Pa ，140×4.5mm 的钢管，其计算总长度为140m Δz ＝11m ，摩擦系数λ为0.03。
试问能否送用n ＝2900r/min 、Q ＝132m 3/h 、H ＝30m 的离心水泵？（溶液性质与水相近） 解：（1Q 、H 进行比较后才能确定能否
选用该泵。
在图（2分）中1-1’与2-2’间列 式：2122-+∆+∆+∆=f H g
p g u z He ρ（2分） （1） 各量确定：Δz ＝11m ，Δu ＝0，pa p p p 4121092.3⨯=-=∆(表压)
s m u /474.2)131.0(43600
/1202
== （2分） m g u d l l H e f 97.981
.92)474.2(131.014003.02.2221=⨯⨯⨯=⨯∑+=-λ （2分） （2） 求He 。
把以上各值代入，可得：m He 54.2497.981
.911201092.3114
=+⨯⨯+= （1分） （3） 确定能否选用。
输送系统所需的流量Q e ＝120 m 3/h ，压头H e ＝24.54m ，而离心泵能提供的流量Q ＝132 m 3/h>Q e ，提供的压头30m>H e ；且溶液的性质与水相近，故能选用该水泵。
（3分）
4. 如图所示的2B31型离心泵装置中，你认为有哪些错误？并说明原因。
图中错误有：
1）无底阀，无法灌液且易堵塞；
2）安装高度15m 过高，因常压下送水理论上最大的吸上高度
为10.33m 而实际由于存在阻力，不可能达到如此高度；
3）吸入管径比排出管径小，因流速增大而引起损失能量
增大易发生气蚀在现象；
4）叶轮反转；无法排液；。