化工基础第二版答案张近
化工原理第二版答案
化工原理第二版答案
化工原理是化学工程专业的基础课程,它主要介绍了化工过程中的基本原理和
技术。
本文将针对化工原理第二版中的一些问题进行解答,帮助学习者更好地理解和掌握相关知识。
1. 什么是化工原理?
化工原理是研究化工过程中的基本原理和技术的学科。
它涉及物质的转化、传
递和分离等基本过程,是化学工程专业的重要基础课程。
2. 化工原理的学习意义是什么?
通过学习化工原理,可以帮助学生建立起对化工过程中基本原理的理解和认识,为后续学习和工作打下坚实的基础。
同时,化工原理也是理解和掌握其他高级化工课程的基础。
3. 化工原理中的主要内容有哪些?
化工原理主要包括物质平衡、能量平衡、动量平衡、传质和传热等内容。
这些
内容涵盖了化工过程中的基本原理和技术,是学习化工工程的重要基础。
4. 化工原理的学习方法有哪些?
学习化工原理需要注重理论联系实际,注重基础知识的掌握和应用能力的培养。
可以通过课堂学习、实验操作和案例分析等方式进行学习,同时也要注重与其他相关课程的联系和综合运用。
5. 化工原理的应用领域有哪些?
化工原理的应用领域非常广泛,涉及石油化工、化肥、冶金、环保等多个行业。
在这些行业中,化工原理的知识和技术都发挥着重要的作用,为工程设计和生产运行提供了理论支持和技术指导。
总结,化工原理是化学工程专业的基础课程,它涉及了化工过程中的基本原理和技术,对于学习者来说具有重要的意义。
通过本文对化工原理相关问题的解答,相信可以帮助学习者更好地理解和掌握相关知识,为今后的学习和工作打下坚实的基础。
化工基础习题解答《传热过程及换热器》(张近主编)
传热过程及换热器1.燃烧炉的平壁是一层耐火砖和一层普通砖砌成,内层耐火砖厚度为230mm ,外层普通砖厚度为240mm ,当达到定态传热时,测得炉内壁温度是700℃,外表面温度是100℃,为了减少热量损失,在普通砖外面加砌一层厚度为40mm 的保温材料,当定态后测得内壁面温度为720℃,保温材料外表面温度为70℃。
求加保温材料前后每平方壁面热损失是多少?耐火砖、普通砖、保温材料的热导率分别为1.163W·m -1·℃-1,0.5815W·m -1·℃-1,0.07W·m -1·℃-1。
解:根据多层平壁热传导公式:i iit Q A δλΣΔ=Σ 加保温材料前:Σt i =t 1-t n+1=700-100=600℃0.230.241.1630.58150.6105i i δλΣ=+= 26000.6105982.8W/m Q A == 加保温材料后:Σt i =t 1-t n+1=720-70=650℃0.230.240.041.1630. 1.18581500720.i i δλΣ=++= 2545W/m 1.186250Q A == 2.如习题1加保温材料后测得内壁面温度为720℃,保温材料外表面温度为70℃。
计算耐火砖与普通砖、普通砖与保温材料间的交界面温度。
解:加保温材料后,传热速率为:2545W/m 1.186250Q A == 根据平壁热传导公式:1211545t t Q Aδλ−== t 1=720;λ1=1.163W·m -1·℃-1,δ1=0.24m 代入上式解得:t 2=1110.23720545 1.1636211.Q t A δλ−⋅=−×=℃ 同理得 t 3=3430.0470545031.74.08Q t A δλ+⋅=+×=℃ 3.平壁炉的炉壁内层为120mm 厚的耐火材料和外壁厚度为230mm 建筑材料砌成,两种材料的导热系数为未知,测得炉内壁面温度为800℃,外侧壁面温度113℃,后来在普通建筑材料外面又包一层厚度为50mm 的石棉以减少热损失,包扎后测得炉内壁面温度为800℃,耐火材料与建筑材料交界面温度为686℃,建筑材料与石棉交界面温度为405℃,石棉外侧温度为77℃,问包扎石棉后热损失比原来减少的百分数?解:包石棉材料前得传热速率1128001130.120.23tQ δλλλΣΔ−==Σ+ 包石棉材料后得传热速率2128004050.120.23tQ δλλλΣΔ−==Σ+ 包扎石棉后热损失比原来减少的百分数=21800405110.425=42.45%800113Q Q −−==−=− 4.φ50mm×5mm 的不锈钢管(λ1=16 W·m -1·K -1)外包扎厚度为30mm 的石棉(λ2=0.22 W·m -1·K -1),若管内壁温度为600℃,石棉外壁面温度100℃,求每米管线的热损失。
《化工基础》张近学习的试题解答
化工基础习题解答(第二版张近主编)第3章流体流动过程及流体输送设施1、某合成氨工艺以煤为原料的气化法生产中,制得的半水煤气构成为:H242%,N221.5%,CO27.8%,CH41.5%,CO27.1%,O20.1%(均为体积分数),求表压为,温度为25℃时,混淆气体的密度。
解:解法一:先求混淆的摩尔质量;算出在操作温度和压力下各纯组分的密度,而后再按组分的摩尔分数叠加。
解法略。
6、套管换热器的内管为φ25mm×,外管为φ57mm×的无缝钢管。
液体以5400kg/h的流量流过环隙。
液体的密度为1200kg/m3,粘度为2×10-3Pa·s。
试判断液体在环隙流动时的流动形态。
解:设大管内径为d1,小管外径为d2流体在环隙流动当量直径为:d e=d1-d27、现要求将原油以必定流量,经过一条管道由油库送往车间,并保证原油在管道中呈层流流动,现分别提出以下举措:(1)管道长度缩短20%;(2)管径放大20%;(3)提升原油温度使原油粘度降落20%,而假定密度变化不大,可忽视不计。
问上述举措分别可使因为管道沿程摩擦而损失的机械能比原设计降低百分之几?8、欲建一水塔向某工厂供水,以下图,从水塔到工厂的管长(包含局部阻力当量长度)为500m,最大流量为3·s-1。
管出口处需保持10m水柱的压头(表压)。
若摩擦系数λ=,求:(a)当管内流速为-1,所需管径及塔高;(b)当管内流速为4m·s-1,ms·所需管径及塔高;(c)由(a)、(b)计算结果,剖析知足一定流量时,塔高与管径的关系。
解:如图选用1,2截面,计算基准面为管出口水平面。
压力以表压表示。
在1→2列柏努利方程,得:9、用离心泵经φ57mm×的钢管,将敞口贮罐内的有机溶剂(粘度为20×10-3)Pa·s,密度为800kgm·-3),输送到反响器中,设贮罐内液面离反响器内液面高度保持16m,见附图。
化工基础课后习题答案高等教育出版社张近
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。
化工基本知识第二版上册答案解析
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 ·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 95F 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()()()LL10CB4E 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。
化工机械基础(第二版)第一篇部分习题解答
第一篇习题答案3.起吊设备时为避免碰到栏杆,施一水平力P ,设备重G=30kN ,求水平力P 及绳子拉力T 。
解:(1)为研究对象,画受力图。
(2)选坐标轴,列平衡方程。
∑∑=-︒==-︒=030cos 0030sin 0G T FP T F yx由式(b )得,KN G T 64.34866.03030cos ==︒= (320)代入式(a ),得KN T P 32.175.064.3430sin =⨯=︒= (310)6. 梯子由AB 与AC 两部分在A 处用铰链联结而成,下部用水平软绳连接如图放在光滑面上。
在AC 上作用有一垂直力P 。
如不计梯子自重,当P =600N ,a=75℃,h=3m ,a =2m 时,求绳的拉力的大小。
Pxy(a)(b)`(1)取整体为研究对象,列平衡方程0cos 2cos 0)(=-=∑ααL N Pa F MB ClPa N B 2=(2) 取AB 杆为研究对象、0cos 2cos 0)(=-=∑ααL N Pa F MB A0cos =-αl N Th B =⨯︒⨯⨯==⋅==3275cos 26002cos cos 2cos h Pa h l l Pa h l N T B ααα51.76N10、两块Q235-A 钢板对焊起来作为拉杆,b=60mm ,δ=10mm 。
已知钢板的许用应力为160MPa ,对接焊缝许用应力[σ]=128MPa ,拉力P=60KN 。
试校核其强度。
答:600001006010N P MPa A b σδ====⨯因[]128MPa σσ<=NN BN A故强度足够。
12、简易支架可简化为图示的铰接三角形支架ABC 。
AB 为圆钢杆,许用应力[σ]=140MPa ;BC 为方木杆,许用应力[σ]=50MPa 。
若载荷P=40KN ,试求两杆的横截面尺寸。
解:(1)以点为研究对象,画受力图如下。
(2)利用平衡条件求F ab 、F bc0cos 0xBC AB F F F α=-=∑ (1) 0sin 0yBC FF P α=-=∑ (2)由已知条件sin cos αα==由式(2代入(1)式,得(3)求AB 杆的横截面尺寸220000143[]140AB AB AB N A mm σ≥== 221434AB A d mm π==14d mm =(4)求BC 杆的横截面尺寸244721894[]50BC BC BC N A mm σ≥== 22894BC A a mm ==30a mm =------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------P17(b) 试列出图示各梁的弯矩方程,并画弯矩图,求出M max 解:(1)求支座反力()00BA MF N l Pa =-=∑A PaN l=00yB A FN N P =--=∑()B Pa P l a N P l l+=+=(2)写弯矩方程式 取A 点为原点AB 段:1111(0)A PaM N x x x l l=-=-≤≤BC 段:221()()M P l a x l x l a =-+-≤≤+(3)求特征点弯矩 M A =0 M c =0 MB=-pa (4)画弯矩图(5)求最大弯矩max M Pa =17(g) 试列出图示各梁的弯矩方程,并画弯矩图,求出M max 解:取B 为原点,向左为x 轴正向221(0)2M ql qx x l =-≤≤22A ql M = 2B M q l =画弯矩图如右2max M ql =17(m) 试列出图示各梁的弯矩方程,并画弯矩图,求出M max 解:(1)求支座反力22()0220Bc MF qa qa N a =--=∑2C qaN =020yB C FN N qa =+-=∑N BN Apaql 232B qaN =(2)写弯矩方程式 取A 点为原点 AC 段:211(0)M qa x a =≤≤BC 段:222222223(3)(3)(3)222B qx q M N a x a x qax a x a =---=-≤≤(3)求特征点弯矩2A M qa = 2C M q a= 0B M = (4)画弯矩图(5)求最大弯矩由高数知,最大弯矩在x =1.5a 处2max98qa M =19。
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 。
化工基础第二版答案张近
化工基础第二版答案张近【篇一:化学教育专业化工基础课程的教学研究】>第32卷第6期江西教育学院学报(综合)dec.2011journal of jiangxi institute of education(comprehensive)vol.32 no.6化学教育专业化工基础课程的教学研究应用化学2班孙健铭(宝鸡文理学院,宝鸡,721013)摘要:高师化学教育专业主要面向中学,培养中学化学教师,该专业应该学习一定的化工基础知识。
化工基础课是化学教育专业唯一的一门工程课程,是联系化学基础课程与工业生产实际的桥梁和纽带。
文章介绍了化学教育专业学生学习化工基础课程的必要性,介绍了化工基础课应开设的内容,与工科《化工原理》的差别,以及理论教学与实验教学的改革。
学习这门课能够培养学生的工程观点和技术经济观点,培养学生环保意识和创新创造能力。
关键字:高师化学;化学教育;化工基础;教学研究the teaching research of basic curriculum of chemical industry ofchemistry education subjectchemical education, sun jian mingi(baoji university of arts and sciences,shanxi baoji 721013) abstract: the chemistry in pedagogic college which face to the high school to train the teachers. the one who lean thissubject must have some knowledge of chemical industry. the chemical industry basic curriculum is the only engineeringcourse of chemistry education. it is the bridge and the link which contact with the chemical basic curriculum and theindustrial production. this article introduces the necessity of the students in chemical education department who study the chemical industrial basic curriculum, the content of the chemical basic curriculum should be set up, the differencebetween the “chemical engineering” of engineering course and the reform of the theory teaching and the experimentalteaching. the curriculum can train the engineering and the technical view and create the environmental awareness and theinnovation capability. key words: thechemistry in pedagogic college; chemical education; chemical industrybasic; teaching research高师化学教育专业主要面向中学,培养中学化学教师,当然也不排除宽口径就业。
化工基础学习知识原理第二版规范标准答案
化工基础学习知识原理第二版规范标准答案第三章机械分离和固体流态化2. 密度为2650 kg/m 3的球形石英颗粒在20℃空气中自由沉降,计算服从斯托克斯公式的最大颗粒直径及服从牛顿公式的最小颗粒直径。
解:20C o 时,351.205/, 1.8110kg m Pa s ρμ-==??空气对应牛顿公式,K 的下限为69.1,斯脱克斯区K 的上限为2.62 那么,斯托克斯区:max 57.4d m μ===min 69.11513d m μ==3. 在底面积为40 m 2的除尘室内回收气体中的球形固体颗粒。
气体的处理量为3600 m 3/h ,固体的密度3/3000m kg =ρ,操作条件下气体的密度3/06.1m kg =ρ,黏度为2×10-5P a·s。
试求理论上能完全除去的最小颗粒直径。
解:在降尘室中能被完全分离除去的最小颗粒的沉降速度u t ,则 36000.025/4003600s t V u m s bl ===? 假设沉降在滞流区,用斯托克斯公式求算最小颗粒直径。
min 17.5d um === 核算沉降流型:6min 517.5100.025 1.06R 0.0231210t et d u ρμ--===4. 用一多层降尘室除去炉气中的矿尘。
矿尘最小粒径为8m μ,密度为4000kg/m 3。
除尘室长 4.1 m 、宽 1.8 m 、高4.2 m ,气体温度为427℃,黏度为3.4×10-5 P a·s,密度为0.5 kg/m 3。
若每小时的炉气量为2160标准m 3,试确定降尘室内隔板的间距及层数。
解:由气体的状态方程PV nRT = 得''s s T V V T =,则气体的流量为:'34272732160 1.54/2733600s V m s +=?= 1.540.2034/1.8 4.2 s t V u m s bH ===? 假设沉降发生在滞流区,用斯托克斯公式求最小粒径。
化学工程基础第二版习题答案
化学工程基础第二版习题答案【篇一:化工基础第四章习题答案】???a?550a30.230.240.0412?????1a?2a?3a1.1630.58150.07 ?t1720?t2?a?550a,t2?611.210.23 1.163?1a ?t3t?70?3a?550a,30.04 0.07?3a3.平壁炉是用内层为120mm厚的耐火砖和外层为230mm的普通砖砌成。
两种砖的导热系数均为未知。
测得炉内壁温度为800℃,炉外侧壁面温度为113℃。
为减少热损失,后又在普通砖外包一层厚度为50mm、导热系数为0.2 w/(m?℃)的石棉。
包扎后测得各层温度为:炉内壁温度为800℃,耐火砖和普通砖界面温度为686℃,普通砖和石棉界面温度为405℃,石棉外侧温度为77℃。
试求包扎后热损失较原来热损失减小的百分数?3-1-1= 0.07) 。
问:该保温材料的厚度应为多少?解:⑴管线的热损失ri+1 1=r2 r31 1①管线各层半径12③管线的热损失3140 25 55 1 10.22 ?25 163140 0.014 + 3.584q/l ==②求r441?ln55 0.07314041 ?ln0.07移项整理有:ln(r4/55) =(3140 - 1256.4)/4990 = 0.377 l4 = 0.377 + ln55 = 0.377 + 4.007 = 4.384 即:r4 = arcln4.384 = 80(mm) ③确定保温材料的厚度r4 - r3 = 80 - 55 = 25(mm)= 0.025m3140r4k?2 d2h,121?? h1d1d1h21-2-1k2??310w?m?k251.5?10?3?251??1000?202010000【篇二:化工基础课后习题答案(高等教育出版社)】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。
化工基础第二版答案张近第五章
化工基础第二版答案张近第五章化工基础第二版答案张近第五章本章节主要讲解了有关流体的基本概念和性质,对于化工生产过程中的传热、传质、分离等都有重要意义。
下面是本章中的重点内容及答案。
一、流体的基本概念及性质1. 流体的定义是什么?答:流体是能够流动的物质,包括液体和气体。
2. 流体的黏度是什么?答:流体的黏度是指流体内部分子之间相互作用力的大小和强度的量度。
3. 流体的密度和体积密度有何不同?答:流体的密度是指流体单位体积内的物质质量,而体积密度则是指单位质量物质所占据的体积。
4. 流体的表面张力是什么?答:流体的表面张力是指单位长度上的表面能量。
5. 流体静力学的基本方程式是什么?答:流体静力学的基本方程式为泊松方程。
二、传热、传质和分离1. 传热的三种方式是什么?答:传热的三种方式是传导、对流和辐射。
2. 固体和流体之间传热的区别是什么?答:固体传热主要依靠传导,而流体传热则除了传导,还有对流。
3. 传质的主要方式有哪些?答:传质的主要方式有分子扩散和对流,其中分子扩散只适用于液体和气体,对流则适用于各种状态的流体。
4. 分离的理论基础是什么?答:分离的理论基础是依据物质在不同条件下的物理、化学性质不同,使它们分离出来。
三、流体的运动学1. 流量的定义是什么?答:流量是指单位时间内流体通过单位横截面积的体积或质量。
2. 流速是什么?答:流速是指单位时间内流体通过一定截面所形成流管积分夹角的长度。
3. 流态的性质有哪些?答:流态的性质有黏性、惯性、不可压缩性和不可旋转性。
其中不可旋转性只适用于层流。
4. 流态与流量的关系是什么?答:流态与流量的关系是流量与流态的性质有关。
例如,黏性大的流体流量小,流速慢,惯性大的流体则相反。
以上就是本章的重点内容及答案,希望能对学习化工基础的同学有所帮助。
化工基础学习知识原理第二版规范标准答案
化工基础学习知识原理第二版规范标准答案第二章习题1. 在用水测定离心泵性能的实验中,当流量为26 m 3/h 时,泵出口处压强表和入口处真空表的读数分别为152 kPa 和24.7 kPa ,轴功率为 2.45 kW ,转速为2900 r/min 。
若真空表和压强表两测压口间的垂直距离为0.4m ,泵的进、出口管径相同,两测压口间管路流动阻力可忽略不计。
试计算该泵的效率,并列出该效率下泵的性能。
解:在真空表和压强表测压口处所在的截面11'-和22'-间列柏努利方程,得22112212,1222e f p u p u z H z H g g g g ρρ-+++=+++∑其中:210.4z z m -=41 2.4710()p Pa =-?表压 52 1.5210p Pa =?(表压) 12u u = ,120f H -=∑则泵的有效压头为:521213(1.520.247)10()0.418.41109.81e p p H z z m g ρ-+?=-+=+=? 泵的效率32618.4110100%53.2%1023600102 2.45e e Q H N ρη??==?=??该效率下泵的性能为:326/Q m h = 18.14H m =53.2%η= 2.45N kW =3. 常压贮槽内盛有石油产品,其密度为760 kg/m 3,黏度小于20 cSt ,在贮存条件下饱和蒸气压为80kPa ,现拟用65Y-60B 型油泵将此油品以15 m 3/h 的流量送往表压强为177 kPa 的设备内。
贮槽液面恒定,设备的油品入口比贮槽液面高5 m ,吸入管路和排出管路的全部压头损失分别为1 m 和4 m 。
试核算该泵是否合用。
若油泵位于贮槽液面以下1.2m 处,问此泵能否正常操作?当地大气压按101.33kPa 计。
解:要核算此泵是否合用,应根据题给条件计算在输送任务下管路所需压头,e e H Q 的值,然后与泵能提供的压头数值比较。
《化工原理》上册(第二版)各章节课后习题答案
22 δ= 10mm ; Qmax = 11.3KW 23 R = 6.3×10-3m2·℃/W
24 n = 31 ; L = 1.65m
25 L = 9.53m
26 qm = 4.0kg/s ; A = 7.14m2
27 qm2
=
10.9kg/s
;
n
=
36
;
L
=
2.06m
;
q, m1
= 2.24kg/s
第六章 传热 1 δ1 = 0.22m ; δ2Байду номын сангаас= 0.1m 2 t1 = 800℃
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《化工原理》上册(第二版)各章节课后习题答案
3 t1 = 405℃ 4 δ = 50mm 5 (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/m2 11 q1/q2 =1 12 w = 3.72×10-3kg/s ; w’= 7.51×10-3kg/s 13 Tg = 312℃ 14 Tw = 746K 15 τ = 3.3hr 16 εA = 0.48 ; εB = 0.40 17 略
第二章 流体输送机械
化工基础学习知识原理第二版规范标准答案
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 ----=⇒=++⨯+⨯⨯+⨯o 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=。
化工设备机械基础__第二版__答案
X 0
P T1 sin 45 T2 sin 45 0
T1 cos 45 T2 cos 45 0
得
Y 0
T1 T2
2 P 2
以B节点为研究对象 ,受力如图 同理可得
T3 T4 2 P 2
以C节点为研究对象 ,受力如图
解得 FBC=G
FAB 3G
2、正应力为
3 FAB 3 20 10 AB 110.3MPa [ ] l60MPa A AB 400 106 4
BC
A BC 1600 106 4
FBC
2 20 10
3
31.85MPa [ ] l60MPa
m0 ( R) = m0 (F )
m1 m2 m3 Rl
代入数值得 R=22kN
1-9 塔器的加热釜以侧塔的形式悬挂在主塔上,侧 塔在A处搁在主塔的托架上,并用螺栓垂直固定; 在B处顶在主塔的水平支杆上,并用水平螺栓做定 位连接(图1-41)。已知侧塔G=20KN,尺寸如图。 试求支座A、B对侧塔的约束反力。
解 有平衡方程得
M A =0,FX =FB 2 FB
FX 2
F(2-X) =F MB =0,F(2-X) A 2 FA 2
由FA引起的变形等于FB引起的变形
FA A FB B EA AA EBAB
即有
F(2-X) FX 1.5 1 2 2 9 π 2 6 9 π 200 10 20 10 100 10 252 106 4 4
解 以侧塔为研究对象,由平衡方程 A、B点受力如图
YA XA B
B -G×1=0,XB
工程化学基础(第二版)练习题参考答案
工程化学基础(第二版)练习题参考答案浙江大学<>练习题参考答案第一章为绪论练习题(p.9)1.(1)×;(2)√;(3)×;(4)√。
2.(1)c、d;(2)c;(3)b.3。
反应进度;ξ、摩尔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,共三阶段5.两种聚集状态,五个相:fe(固态,固相1),feo(固态,固相2),fe2o3(固态,固相3),Fe3O4(固体,固体4),H2O(g)和H2(g)(均属于气态,一个气相5)6N=(216.5-180)g/(36.5gmol-1)=1.0mol7.设最多能得到x千克的cao和y千克的co2,根据化学反应方程式:caco3(s)=cao(s)+co2(g)摩尔质量/gmol-1100.0956.0844.01物质的量/mol1000日元?95%x56.0×810?344.01?10?3100.09?10?3因为n(caco3)=n(cao)=n(co2)即yx1000?95%==100.09? 10? 三百五十六点零八×十?344.01? 10? 3X=m(CAO)=532.38kgy=m(CO2)=417.72kg分解时最多能得到532.28kg的cao和417.72kg的co2。
8.化学反应方程式为3/2h2+1/2n2=nh3时:n(h2)?6摩尔??4摩尔3?(h2)?2?n(n2)?2mol??4mol1.(n2)?2.n(nh3)4mol??4摩尔1?(nh3)化学反应方程式为3h2+n2=2nh3时:n(h2)?6摩尔??2mol3(h2)1n(n2)?2mol??2mol1(n2)n(nh3)4mol2mol2.(NH3)反应过程中消耗2mol N2时,化学反应方程式为3/2h2+1/2n2=NH3,反应进度为4mol;化学方程式改为3h2+N2=2nh3,反应进程为2mol。
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化工基础第二版答案张近【篇一:化学教育专业化工基础课程的教学研究】>第32卷第6期江西教育学院学报(综合)dec.2011journal of jiangxi institute of education(comprehensive)vol.32 no.6化学教育专业化工基础课程的教学研究应用化学2班孙健铭(宝鸡文理学院,宝鸡,721013)摘要:高师化学教育专业主要面向中学,培养中学化学教师,该专业应该学习一定的化工基础知识。
化工基础课是化学教育专业唯一的一门工程课程,是联系化学基础课程与工业生产实际的桥梁和纽带。
文章介绍了化学教育专业学生学习化工基础课程的必要性,介绍了化工基础课应开设的内容,与工科《化工原理》的差别,以及理论教学与实验教学的改革。
学习这门课能够培养学生的工程观点和技术经济观点,培养学生环保意识和创新创造能力。
关键字:高师化学;化学教育;化工基础;教学研究the teaching research of basic curriculum of chemical industry ofchemistry education subjectchemical education, sun jian mingi(baoji university of arts and sciences,shanxi baoji 721013) abstract: the chemistry in pedagogic college which face to the high school to train the teachers. the one who lean thissubject must have some knowledge of chemical industry. the chemical industry basic curriculum is the only engineeringcourse of chemistry education. it is the bridge and the link which contact with the chemical basic curriculum and theindustrial production. this article introduces the necessity of the students in chemical education department who study the chemical industrial basic curriculum, the content of the chemical basic curriculum should be set up, the differencebetween the “chemical engineering” of engineering course and the reform of the theory teaching and the experimentalteaching. the curriculum can train the engineering and the technical view and create the environmental awareness and theinnovation capability. key words: thechemistry in pedagogic college; chemical education; chemical industrybasic; teaching research高师化学教育专业主要面向中学,培养中学化学教师,当然也不排除宽口径就业。
当前在中学全面实施新课程的形势下,化学教学也应该与时俱进,同时要求中学老师扩展自己的知识面,加强知识与社会生产的联系。
化工基础课是一门必修专业基础课,也是化学教育专业唯一一门工程课程,是联系化学基础课程与工业生产实际的桥梁和纽带。
其教学目的是学习化工生产过程中基本概念、基本原理、基本计算,典型设备的构造、性能和操作,了解化学工业的新发展收稿日期:2011-10-16作者简介:姚菊英(1964—),女,江西南城人,副教授,从事化工原理教学研究及发展过程中所面临的问题,(诸如资源和能源利用、洁净生产和环境保护等问题),寻找最佳的工艺条件,探索强化生产过程及设备的方法与途径,使学生具备一定的化工基础知识和解决化工生产中遇到的一些简单问题的能力。
对提高学生的综合素质、培养创新精神有着重要作用。
[1]1 中学新课程化学课对中学化学老师的新要求化学新课程标准重视科学、技术与社会的相互关系,[2]强调化学与日常生活的联系,要求老师对中学化学教材能“上通下第6期孙健:化学教育专业化工基础课程的教学研究达”,也就是对于中学有直接或间接联系的大学教材内容熟悉,对与中学化学有关的新知识、新技术要了解。
例如高中化学涉及到硫酸、纯碱、合成氨等内容。
以硫酸的工业生产为例,要求掌握化工生产过程中的一些基本问题:如依据化学反应原理确定生产过程;生产中原料的选择;生产中反应条件的控制;生产中“三废”的处理;能量的充分利用等。
这就要求中学化学教师熟练掌握制备硫酸的化学反应原理、生产过程以及典型设备。
掌握硫酸工业“三废”污染的防止和处理以及“废热”利用的相关知识。
认识环境保护与节约的意义,强化环保与节约意识。
化工基础课程包括理论教学和实践教学内容,内容涉及化工单元操作、化学反应工程、工艺过程优化、技术经济分析、环境保护与三废处理及化工过程开发等内容,[3]同时介绍了化学工业的新发展如精细化工、生物化工等新技术,注重对工程技术研究思想和方法进行科学传授,让学生熟悉各种研究方法,以培养学生独立思考、自我获取知识、扩展知识的能力,突出素质教育。
学生学好这门课程,能更好地适应中学新课程的要求:具有创新的教育理念,注重研究性学习。
2 化工基础课程培养学生环保意识和创新能力2.1 培养学生环保意识和可持续发展观念目前,化学面临人类可持续发展要求的巨大挑战,[4]绿色化学的观念已深入人心。
它主要包括两方面:第一,资源的合理开发与利用;第二,废水、废气及废渣的综合治理及能量的综合利用。
当代大学生应该在化学工业可持续发展方面和治理化工环境污染方面有充分的了解,所以对大学生进行绿色化学教育是十分必要的。
化工基础是理科化学专业与实际联系比较紧密的一门基础课,要求学生不仅要学习理论知识,更要学习这些知识在实际中的应用。
由于化学教育专业的学生在学习这门课之前,几乎没有接触过工厂的生产实际,缺乏对化工生产过程的感性认识,而对生产中的“三废”等问题更是没有仔细的思考。
因此,在向他们讲解生产工艺的同时,适时强化他们的环保意识,增强他们的可持续发展观念,是十分有益的。
在化工基础课程中,结合由张近主编、高等教育出版社出版的教材《化工基础》,其中讲解了典型化工产品工艺学,包括硫酸生产、丙烯腈生产、合成氨生产。
在讲授硫酸生产中的粉尘处理、丙烯腈生产中的废水废气处理和热能的综合利用方法、合成氨生产中的循环气中氢气的再利用和三废治理及废热的综合利用等内容时,可扩展书本知识,强化环保概念,使学生增强可持续发展的观念。
2.2 培养学生的创新能力化学工程基础课程主要传授化工基础知识,培养学生的工程技术观点,增强理科化学专业学生在化学工程技术设计与计算方面的训练,加强化学科学与工程技术的联系。
通过学习这门课程,能够开阔思维,更好地了解化学实验室研究和化学工业生产的差别与联系,建立化学工程概念,掌握传递过程和化学反应过程的基本原理,熟悉化工过程常用设备的原理、构造和应用,培养学生分析和解决工程实际问题的能力,培养他们的创新精神和创造能力。
以制取无水乙醇为例,有多种方法。
实验室可用生石灰脱水,再加镁和碘回流,然后蒸馏得到无水乙醇。
在化工基础实验中,利用共沸精镏或萃取精馏来制备无水乙醇。
另外渗透气化膜分离技术也可以制备无水乙醇。
通过多种实验操作,开阔学生的视野,丰富他们的想像力和创造能力。
3 高师化工基础课程的教学内容与工科的差别化学教育专业属于理科,在学习化工基础课程之前,基本上都是学习一些化学的纯理论知识,很少与生产实际相联系。
化工基础课程能让学生了解理论知识在生产中的具体应用,了解化工产品的生产过程。
这门课的教学内容应包括“化工单元操作”、“基本化学反应器”和“化学生产工艺”三部分内容。
一个化工产品从原料到最终产品,整个生产过程除了化学反应之外,还有各种物理过程。
(主要是动量传递、热量传递和物质传递,简称“三传”过程),这些物理过程对产品的质量、工厂的经济效益甚至环境效益都有直接的影响。
再比如工厂的连续反应,其反应釜和实验室中的间歇式反应装置,在其浓度、温度、反应时间、反应速度等方面都有所不同,所以“三传”和反应器方面的知识是必须要学习的。
此外,化学工艺是研究如何利用天然原料或半成品通过适当的化学和物理的方法加工成化工产品的生产过程的,是以化学和化学工程(单元操作和反应器)原理为基础的,化学工程学(又称为过程科学)是化学加工技术的科学基础。
在化工基础课程中,应该适当学习一些有代表性的生产工艺,如氨的合成、硫酸生产、纯碱生产等。
理科的化工基础与工科的化工原理还是有差别的。
工科学生为了培养工程观点,提高解决实际生产问题的能力,在教学内容上更加强调工程技术。
化工原理属工程科学,强化对化工过程定量计算、定性分析及设计能力的训练,重视理论和实际相结合,培养和提高学生认识问题、分析问题及解决问题的能力,要解决的往往是复杂的、真实的生产过程。
化工原理作为一门应用性课程,包括理论、实验和课程设计三个环节。
要求学生进行化工原理课程设计,如列管式换热器的设计、板式塔精馏装置设计、填料塔吸收装置设计、喷雾干燥装置设计等等。
化工原理课程设计是学生学完基础课程及化工原理课之后,进一步学习化工设计的基础知识,培养学生化工设计能力的重要教学环节,[5]也是学生综合运用《化工原理》和相关先修课程的知识,联系化工生产实际,完成以化工单元操作为主的一次化工设计的实践。
通过课程设计,使学生初步掌握化工单元操作设计的基本程序和方法,熟悉查阅技术资料、国家技术标准,正确选用公式和数据,运用简洁文字和工程语言正确表述设计思想和结果;并在此过程中使学生养成尊重实际向实践学习,实事求是的科学态度,逐步树立正确的设计思想、经济观点和严谨认真的工作作风,提高学生综合运用所学知识独立解决实际问题的能力。
课程设计经历的流程涉及到工艺流程设计计算、主体设备结构设计和附属装置的选用等过程,因此学生在具体的设计中必须全面理解综合运用所学的化工原理相关知识。