化工原理期末试卷及答案Ⅱ

化工原理期末试卷及答案Ⅱ

一、填空（共40分）

1．（2分）传热的极限是，传质的极限是。

2.（2分）对流给热是的联合作用的结果，流

体对壁面的热流密度因流动而。

3.（5分）根据引起流动的原因，可将对流给热分为两类，

即，前者是产生的宏观流动，后者则是在传热过程中而引起的流动。反映的是流体的流动状态。

4.（4分）液体沸腾的必要条件是和。工业上强

化沸腾给热的途径有和。

5.（3分）蒸汽冷凝时冷凝液在壁面上的存在方式有两种，

即。在工业冷凝器中都采取措施促进。

6.（1分）高温时热辐射往往成为主要的传热方式，这是因

为。

7. （2分）对工业热射线来说，大多数材料可看作灰体，但对太阳辐

射来说则不能作为灰体处理，这是因为。

8．（6分）20 ºC的水与N2逆流接触以脱除水中溶解的O2。塔底入口的N2种含氧体积分数为0.1%，设气液两相在塔底达到平衡，平衡关系服从亨利定律。已知20℃时，O2-H2O系统，E=4.062×106kPa。

当绝对操作压力为101.3kPa时，水离开塔底时的最低含氧量为

；当绝对操作压力为50kPa时，水离开塔底时的最低含氧量为。

9. （4分）漂流因子的含义是

。等分子反向扩散（有/无）漂流因子。

10．（1分）有效膜理论中静止膜的当量膜厚呈关系。11.（2分）情况为气相阻力控制，

而为液相阻力控制。

12．（3分）计算传质单元数N OG的方法有三种，分别为

。

13.（4分）在常压下将干球温度65ºC、湿球温度40ºC的空气冷却到

15ºC，则1kg干空气中凝结出水分。

（65 ºC, P s=25.014kPa; 40 ºC, P s=7.375kPa, r40 ºC=2401.1kJ/kg；

15 ºC, P s=1.707kPa）

14.（1分）对流干燥的特点是。

二、单项选择题（每小题3分，共18分）

1．常压30ºC下含氨体积百分数为10%的混合气体与稀氨水（x=0.5）接触，此时会发生。（1atm、30ºC下稀氨水的相平衡方程为

y=x）

A.吸收

B. 解吸

C. 平衡

D. 无法判定

2．如某空气的干球温度为50ºC、湿球温度为30 ºC，则其露点。

A. 30 ºC

B. 50ºC

C. 大于30 ºC，但小于50ºC

D. 小于30 ºC

3. 已知常压下，25ºC下水分在某湿物料与空气之间的平衡关系为：

空气相对湿度100%时，平衡含水量X=0.02kg水/kg干料

空气相对湿度50%时，平衡含水量X=0.002kg水/kg干料

如该湿物料的含水量为0.2kg水/kg干料，令其与25ºC、相对湿度50%的空气接触，则自由含水量为，结合水含量为，非结合水含量为。

A. 0.18

B. 0.198

C. 0.018

D. 0.002

E.0.02

F. 0.2

4. 三层固体壁面紧密接触，如下图。t1、t2、t3和t4分别为500 ºC、400

ºC、300 ºC和200 ºC，三层的厚度δ1、δ2和δ3分别为300mm、100mm和300mm，则1、2、3层的热阻之比为。

A. 3:1:3

B. 1:1:1

C.1:3:1

D. 不能确定

5．物体的黑度反映的是。

A. 物体的颜色

B. 物体的辐射能力

C. 物体的辐射能力接近于黑体的程度

D. 物体的一种性质，还与外界条件有关

6．当L/G>m时，增大L，气体出口浓度y2下降。

A. 显著

B. 不显著

C. 不能确定

三、计算题（共42分）

1．（12分）有一套管换热器，内管为Ф19mm×3mm，管长为2m，管隙的油与管内的水流向相反。油的流量为270kg/h，进口温度100︒C，水的流量为360kg/h，入口温度为10︒C，若忽略热损失，且知以管外表面积为基准的传热系数K=374W/(m2. ︒C)，，油的比热容c p=1.88kJ/(kg. ︒C)，试求油和水的出口温度分别为多少？(水的比热容按4.18kJ/(kg. ︒C)计算)

2.（15分）有一逆流操作的吸收塔中用清水吸收氨—空气混合气中的氨，混合气流量为1500m3/h（标准状态下），混合气体入塔含氨摩尔分数为0.02，出塔含氨摩尔分数为0.001。吸收塔操作时的总压为1atm，

温度为20︒C，在操作浓度范围内，氨水系统的平衡方程为y=1.2x，总传质系数K y a为0.0522kmol/(m3.s)。若塔径为1m，实际液气比为最小液气比的1.2倍，则所需塔高为多少？

3．（15分）某常压操作的连续干燥器，其处理湿物料的能力为63.5kg/h （以湿物料计）。进干燥器的湿物料温度30︒C，湿基含水量20%，出干燥器的物料温度50︒C，湿基含水量5%；室外空气温度20︒C，湿度0.01kg水/kg干气，经预热器温度达到120︒C，后送入干燥器，废气排出温度为70︒C，湿度为0.05kg水/kg干气。

（绝干料的比热容为1.5kJ/(kg. ︒C)，干燥器的热损失忽略）

求：（1）空气用量；

（2）预热器的热负荷。

化工原理III试卷B答案

二、填空（共39分）

1．（2分）温度相等，两相平衡

2.（2分）流体的宏观流动与热传导，增大

3.（5分）强制对流，自然对流，外力（泵、风机或其他势能），因流

体冷热部分密度不同，Re

4.（4分）过热度，汽化核心，加热表面粗糙化，沸腾液体中加添加剂改变其表面张力