化工原理(少学时)课件和辅导教程、考试重点例题复习题及课后答案1.1概述
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(完整)大学化工原理(少学时)简答题考试复习试题库一、简答题1。
筛板塔的气液接触状态有哪三种?各有什么特点?答:筛板塔的气液接触状态有三种:鼓泡接触、泡沫接触与喷射接触。
鼓泡接触的特点:气量低,气泡数量少,液层清晰,气相为分散相,液相为连续相。
泡沫接触的特点:气量较大,液体大部分以液膜形式存在于气泡之间,气相为分散相,液相为连续相。
喷射接触的特点:气量很大,液体以液滴形式存在,相际接触面积为液滴表面,气相为连续相,液相为分散相.2. 简述填料塔载点、泛点的概念。
载点:液体流量一定,气速增大至某一值时,气体对液膜的曳力较大,对液膜流动产生阻滞作用,使液膜增厚,填料层的持液量随气速的增加而增大,此现象称为拦液。
开始发生拦液现象时的空塔气速称为载点气速,压降-气速曲线上载点气速对应的点称为称为载点。
泛点:液体流量一定,气速增加很小便会引起压降的剧增,此现象称为液泛,开始发生液泛现象时的气速称为泛点气速,压降—气速曲线上泛点气速对应的点称为称为泛点。
801、蒸馏的目是什么?蒸馏操作的基本依据是什么?答案:将液体混合物加以分离,达到提纯或回收有用祖坟的目的。
基本依据是借混合液中各组分挥发度的差异而达到分离目的。
802、双组分汽液两相平衡共存时自由度为多少?答案:双组分分离时平衡物系的自由度为2。
803、分析精馏过程中回流比大小对操作费与设备费的影响并说明适宜回流比如何确定。
答案:回流比有两个极限,全回流时,达到一定的分离程度需要的理论板层数最小(设备费最低),但无产品取出,对工业生产无意义;最小回流比时,需要无限多理论板层数,设备费为无限大,随回流比加大,TN降为有限数,设备费降低,但随R加大,塔径、换热设备等加大,且操作费加大。
操作回流比R应尽可能使设备费与操作费总和为最小,通常取R=(1。
1~2)minR。
804、为什么1α=时不能用普通精馏方法分离混合物?答案:相对挥发度α是指混合液中两组分挥发度之比。
化工原理(少学时)课件和辅导教程考试重点例题复习题及课后答案传热过程的计算共51页
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45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ,而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
化工原理(少学时)课件和辅 导教程考试重点例题复习题 及课后答案传热过程的计算
41、实际上,我们想要的不是针对犯 罪的法 律,而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温
42、法律的力量应当跟随着公民,就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚
43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊
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27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
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化工原理(各章节考试重点题与答案)汇总
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化工原理(各章节考试重点题与答案)汇总第1章流体流动重点复习题及答案学习目的与要求1、掌握密度、压强、绝压、表压、真空度的有关概念、有关表达式和计算。
2、掌握流体静力学平衡方程式。
3、掌握流体流动的基本概念——流量和流速,掌握稳定流和不稳定流概念。
4、掌握连续性方程式、柏努利方程式及有关应用、计算。
5、掌握牛顿黏性定律及有关应用、计算。
6、掌握雷诺实验原理、雷诺数概念及计算、流体三种流态判断。
7、掌握流体流动阻力计算,掌握简单管路计算,了解复杂管路计算方法。
8、了解测速管、流量计的工作原理,会利用公式进行简单计算。
综合练习一、填空题1.某设备的真空表读数为200 mmHg,则它的绝对压强为____________mmHg。
当地大气压强为101.33 103Pa.2.在静止的同一种连续流体的内部,各截面上__________与__________之和为常数。
3.法定单位制中粘度的单位为__________,cgs制中粘度的单位为_________,它们之间的关系是__________。
4.牛顿粘性定律表达式为_______,它适用于_________流体呈__________流动时。
5.开口U管压差计是基于__________原理的测压装置,它可以测量管流中___________上的___________或__________。
6.流体在圆形直管内作滞流流动时的速度分布是_____________形曲线,中心最大速度为平均速度的________倍。
摩擦系数与_____________无关,只随_____________加大而_____________。
7.流体在圆形直管内作湍流流动时,摩擦系数λ是_____________函数,若流动在阻力平方区,则摩擦系数是_____________函数,与_____________无关。
8.流体在管内作湍流流动时,在管壁处速度为_____________。
邻近管壁处存在_____________层,Re值越大,则该层厚度越_____________9.实际流体在直管内流过时,各截面上的总机械能_________守恒,因实际流体流动时有_____________。
化工原理少学时和辅导教程考试重点例题复习题及课后答案流体流动阻力PPT课件
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2. 边界层的分离
B S
A
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A →C:流道截面积逐渐减小,流速逐渐增加,压力逐渐减小(顺压梯度); C → S:流道截面积逐渐增加,流速逐渐减小,压力逐渐增加(逆压梯度); S点:物体表面的流体质点在逆压梯度和粘性剪应力的作用下,速度降为0。 SS’以下:边界层脱离固体壁面,而后倒流回来,形成涡流,出现边界层分离。
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边界层分离的必要条件: 流体具有粘性; 流动过程中存在逆压梯度。
边界层分离的后果: 产生大量旋涡; 造成较大的能量损失。
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谢谢您的观看!
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流体在圆管内的速度分布 速度分布:流体在圆管内流动时,管截面上
质点的速度随半径的变化关系。 一、层流时的速度分布
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由压力差产生的推力
pr 2
流体层间内摩擦力
.
.
F A d u (2rl) d u
dr
dr
.
( p1
p2 )r 2
(2rl )
du dr
.
d u p r
进口段长度:
层流: 湍流:
x0 d 0.05 Re x0 d 40 ~ 50
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湍流流动时:
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湍流主体:速度脉动较大,以湍流粘度为主,径向传递因速度的脉动而大大强化; 过渡层:分子粘度与湍流粘度相当; 层流内层:速度脉动较小,以分子粘度为主,径向传递只能依赖分子运动。
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u P R2 P ( d )2
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流量:单位时间内流体在管路中流过的数量 ➢ 体积流量
以体积表示 qv——m3/s或m3/h ➢ 质量流量
以质量表示 qm——kg/s或kg/h。
二者关系: qm qv
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流速 (平均流速)
单位时间内流体质点在流动方向上所流经的距离。
u qv
m/s
A
质量流速
单位时间内流经管道单位截面积的流体质量。
尺寸、远大于分子自由程。 工程意义:利用连续函数的数学工具,从宏观研究
流体。
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4
自由程 (free path)
在热动平衡态下,一个气 体分子在任意连续两次碰 撞之间所经过的直线路程。 由于分子运动的无序性, 分子各段自由程长度不同。
平均自由程(mean free path)
在一定的条件下,一个气 体分子在连续两次碰撞之 间可能通过的各段自由程 的平均值。
dy
μ——比例系数,称为流体的粘度,Pa·s 。
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牛顿型流体:剪应力与速度梯度的关系符合牛顿 粘性定律的流体;
非牛顿型流体:不符合牛顿粘性定律的流体。 粘度的物理意义 :
流体流动时在与流动方向垂直的方向上产生单
位速度梯度所需的剪应力。μ又称为动力粘度。
运动粘度
粘度μ与密度ρ的之比。 m2/s
流体压力与作用面垂直,并指向该作用面; 任意界面两侧所受压力,大小相等、方向相反; 作用于任意点不同方向上的压力在数值上均相同。 压力的单位
SI制:N/m2或Pa;
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或以流体柱高度表示 : p gh
注意:用液柱高度表示压力时,必须指明流体的种类, 如600mmHg,10mH2O等。
化工原理少学时考试重点例题与考试复习题及课后答案.干燥过程的物料衡算与热量衡算PPT课件
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7.2.1 湿物料中含水量
一、干燥过程的物料衡算 (一)物料含水量的表示方法
(1)湿基含水量 w [kg水/kg湿物料]
湿物料中水分质量 w 湿物料总质量
(2)干基含水量 X [kg水/kg干物料]
湿物料中水分质量 X 湿物料中绝干物料质量
三、两者关系 w X 1X
令:
l(I2I1)H I22 H I11
qG W 2cw(21)qL
则有: H I2 2 H I11cw1qDq
(cw1qD) :外界补充的热量及湿物料中被汽化水分
带入的热量;
q :热损失及湿物料进出干燥器热量之差。
等焓过程:
I2 I1
0
cw 1qDq0
等焓过程又可分为两种情况,其一
qL 0 无热损失
G W2 cw(2 1)0 湿物料不升温 2 1
qD 0 干燥器不补充热量
cw1 0 湿物料中汽化水分带入的热量很少
空气放出的显热完全用于蒸发水分所需的潜热, 而水蒸汽又把这部分潜热带回到空气中,所以空气 焓值不变。
其二
若 cw1qDq
即:湿物料中水分带入的热量及干燥器补充的热 量正好与热损失及物料升温所需的热量相抵 消,此时,空气的焓值也保持不变。 以上两种干燥过程均为等焓干燥过程。
2.
t
0、t
一定时,
2
t1 h
3. 回收废气中热量
Байду номын сангаас
4. 加强管道保温,减少热损失
谢谢观看!
第三节干燥过程的物料衡算与热量衡算721湿物料中含水量一干燥过程的物料衡算一物料含水量的表示方法1湿基含水量wkg水kg湿物料湿物料总质量湿物料中水分质量2干基含水量xkg水kg干物料湿物料中绝干物料质量湿物料中水分质量物料衡算干燥的物料衡算含水量干燥前后物料的湿基量流量进入干燥器的湿物料质量流量湿物料中绝干物料的质kgkg水量湿物料和产品的干基含水分的水分量湿物料在干燥器内蒸发kgkgkgkgkgkgkg单位空气消耗量单水分消耗的干空气量蒸发3空气消耗量二热量衡算
化工原理总复习题和答案
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化工原理总复习题和答案1. 化工原理中,流体流动的连续性方程是什么?答:流体流动的连续性方程为 \(\frac{A_1 V_1}{\rho_1} =\frac{A_2 V_2}{\rho_2}\),其中 \(A_1\) 和 \(A_2\) 分别是流体在两个不同截面的横截面积,\(V_1\) 和 \(V_2\) 是流体在这两个截面的速度,\(\rho_1\) 和 \(\rho_2\) 是流体在这两个截面的密度。
2. 什么是伯努利方程,它在化工原理中有哪些应用?答:伯努利方程是描述流体流动中能量守恒的方程,表达式为 \(P +\frac{1}{2}\rho V^2 + \rho g h = \text{常数}\),其中 \(P\) 是流体的压力,\(\rho\) 是流体的密度,\(V\) 是流体的速度,\(g\)是重力加速度,\(h\) 是流体相对于参考点的高度。
伯努利方程在化工原理中用于分析流体流动的能量转换,如泵和压缩机的设计、流体输送系统的能量损失计算等。
3. 请解释化工过程中的传热过程,并给出热传导、对流和辐射三种传热方式的基本原理。
答:化工过程中的传热是指热量从一个物体或流体传递到另一个物体或流体的过程。
热传导是热量通过物质内部分子振动和碰撞传递的过程,其基本原理是傅里叶定律,即 \(q = -k \frac{dT}{dx}\),其中\(q\) 是热流密度,\(k\) 是材料的热导率,\(\frac{dT}{dx}\) 是温度梯度。
对流是流体中热量通过流体运动传递的过程,其基本原理是流体的动量和能量的传递。
辐射是热量通过电磁波传递的过程,其基本原理是斯特藩-玻尔兹曼定律,即 \(E = \sigma T^4\),其中\(E\) 是辐射功率,\(\sigma\) 是斯特藩-玻尔兹曼常数,\(T\) 是绝对温度。
4. 描述化工原理中的质量传递过程,并解释扩散和对流传质两种方式。
答:化工原理中的质量传递是指不同组分在空间上的分布不均匀时,由于浓度梯度引起的物质从一个区域向另一个区域的移动。
化工原理夏清下册答案
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化工原理夏清下册答案化工原理是化学工程专业的一门重要课程,它主要介绍了化工工程中的基本原理和理论知识。
夏清下册作为该课程的重要教材,涵盖了许多重要的内容和知识点。
在学习过程中,很多同学可能会遇到一些难题,特别是对于课后习题的答案可能会感到困惑。
因此,本文将为大家提供夏清下册的部分答案,希望能够对大家的学习有所帮助。
第一章,化工原理概述。
1.1 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规律的学科,它涉及到化工工程中的热力学、流体力学、传热传质等方面的知识。
1.2 化工原理的研究对象。
化工原理的研究对象主要包括化工过程中的物质转化、能量转化以及动量转化等方面的问题。
1.3 化工原理的基本任务。
化工原理的基本任务是为化工工程的设计、操作、控制和优化提供理论基础和方法。
第二章,物质的结构和性质。
2.1 物质的结构。
物质的结构是指物质的分子结构和晶体结构,它决定了物质的性质和用途。
2.2 物质的性质。
物质的性质包括物理性质和化学性质,它们对于化工工程中的物质转化过程有重要的影响。
2.3 物质的相变。
物质的相变是指物质在不同条件下从一种状态转变为另一种状态的过程,如固液相变、液气相变等。
第三章,热力学基础。
3.1 热力学基本概念。
热力学是研究能量转化和传递规律的学科,它包括了热力学系统、热力学过程、热力学平衡等基本概念。
3.2 热力学第一定律。
热力学第一定律是能量守恒定律的表述,它指出了能量在热力学过程中的转化和传递规律。
3.3 热力学第二定律。
热力学第二定律是热力学过程方向性的规律,它表明了热力学过程不可逆的性质。
第四章,化学平衡。
4.1 化学反应的平衡常数。
化学反应的平衡常数是描述反应物和生成物浓度之间关系的参数,它对于化学反应的平衡和热力学分析有重要的意义。
4.2 平衡常数的影响因素。
平衡常数受温度、压力等因素的影响,这些因素对于化学反应平衡位置的影响具有重要意义。
4.3 平衡常数的计算方法。
化工原理少学时课件和辅导教程、考试重点例题复习题及课后答案21概述-文档资料
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三、传热的三种基本方式 热的传递是由于物体内或系统内的两部分 之间的温度差而引起的,净的热流方向总 是由高温处向低温处流动。根据传热机理 不同,热的传递有三种方式:热传导、热 对流和热辐射
返回
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热传导: 热传导又称导热。是指热量从物体的高温部分 向同一物体的低温部分、或者从一个高温物体向一 个与它直接接触的低温物体传热的过程。导热是静 止物体的一种传热方式,不依靠物质的宏观位移。 热传导在气、液、固中均可以进行,但传导的 机理不同。金属--自由电子的扩散运动;非金属和 大部分液体(除水银等)——晶格振动和分子碰撞; 气体———分子不规则热运动。 如:一根铁棒一端放在火炉上烧,热量会通过 铁棒传递到另一侧,但无物质的宏观位移。
缺点:
•设备体积大 •冷 热 流 体 交 替 流 过 壁面,有一定程度的 混合 返回
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高温流体
五、 几个术语 1.稳态传热和非稳态传热 稳态传热:在传热系统中各点的温度分布不随时间 而改变的传热过程;稳态传热时各点的热流量不随 时间而变,连续生产过程中的传热多为稳态传热。 非稳态传热:传热系统中各点的温度既随位置又随 时间而变的传热过程。
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3.换热器热负荷: 生产上要求流体温度变化吸收或放出的 热量 对于间壁式换热器,假设换热器绝热良好, 热损失忽略不计,则单位时间内换热器中热 流体放出的热量等于冷流体吸收的热量。 无相变时 显热 Q=qm1Cp1(T1T2)=qm2Cp2(t2-t1)
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恒压比热Cp: 恒压条件下,单位质量的物质升高或降低1℃所需(放 出)的热量,KJ/Kg.℃。取平均温度下的数值计算。 有相变时(蒸汽冷凝、液体沸腾) 相变热Q=qmr r:汽化潜热,KJ/Kg。 如热流体是饱和蒸汽,在换热器中冷凝后,冷凝液温度 T2低于饱和温度T1。 则 Q=qm1[r+Cp1(T1-T2)]=qm2Cp2(t2-t1)
化工原理第三版下册答案
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化工原理第三版下册答案化工原理是化学工程专业的重要基础课程,对于学生来说,掌握化工原理的知识是非常重要的。
下面是化工原理第三版下册的答案,希望对大家的学习有所帮助。
第一章,化工原理概述。
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规律的学科,它包括化工热力学、传质动力学、化工流体力学等内容。
2. 化工原理的研究对象有哪些?化工原理的研究对象包括化工过程中的物质转化、能量转化、动量转移等过程。
3. 化工原理的研究意义是什么?化工原理的研究可以帮助人们更好地理解化工过程中的现象和规律,指导工程实践,提高化工生产效率。
第二章,化工热力学。
1. 什么是热力学平衡?热力学平衡是指系统在一定条件下达到的平衡状态,系统的各项性质不随时间变化。
2. 热力学第一定律的表达式是什么?热力学第一定律的表达式是ΔU=Q+W,其中ΔU表示内能的变化,Q表示系统吸收的热量,W表示系统对外界做功。
3. 热力学第二定律的表达式是什么?热力学第二定律的表达式是ΔS≥0,其中ΔS表示系统熵的变化。
第三章,传质动力学。
1. 什么是传质?传质是指物质在空间中由高浓度向低浓度传播的过程。
2. 什么是质量传递系数?质量传递系数是描述传质速率的物理量,它与传质物质的性质、传质介质的性质以及传质条件有关。
3. 什么是对流传质?对流传质是指物质在流体中由于流体的运动而发生传质的过程。
第四章,化工流体力学。
1. 什么是雷诺数?雷诺数是描述流体流动状态的无量纲参数,它与流体的密度、速度、长度尺度和黏度有关。
2. 流体的黏度与温度有何关系?一般情况下,流体的黏度随温度的升高而减小。
3. 什么是流体的黏滞流动?流体的黏滞流动是指流体在受到外力作用下,流体内各层之间发生相对运动的现象。
结语。
通过学习化工原理第三版下册的答案,我们可以更好地掌握化工原理的基本知识,为今后的学习和工作打下坚实的基础。
希望大家能够认真对待化工原理课程,不断提升自己的专业能力。
《化工原理》第四版习题答案1.1.1
![《化工原理》第四版习题答案1.1.1](https://img.taocdn.com/s3/m/d89bdb1bc5da50e2524d7fd6.png)
绪 论【0-1】 1m 3水中溶解0.05kmol CO 2,试求溶液中CO 2的摩尔分数,水的密度为100kg/m 3。
解 水33kg/mkmol/m1000100018=CO 2的摩尔分数 (4)00589910100000518-==⨯+x【0-2】在压力为101325P a 、温度为25℃条件下,甲醇在空气中达到饱和状态。
试求:(1)甲醇的饱和蒸气压Ap ;(2)空气中甲醇的组成,以摩尔分数Ay 、质量分数ωA、浓度Ac 、质量浓度ρA表示。
解 (1)甲醇的饱和蒸气压 Ap.lg ..1574997197362523886=-+ Ap.169= ApkPa(2) 空气中甲醇的组成 摩尔分数 (1690167)101325==A y质量分数 ...(.)01673201810167321016729ω⨯==⨯+-⨯A浓度3..kmol/m.A A p c RT-===⨯⨯3169682108314298质量浓度../A A A c M kg mρ-=⨯⨯=3368210320218 =【0-3】1000kg 的电解液中含NaOH 质量分数10%、N aC l 的质量分数10%、2H O 的质量分数80%,用真空蒸发器浓缩,食盐结晶分离后的浓缩液中含N aO H 50%、N aC l 2%、2H O 48%,均为质量分数。
试求:(1)水分蒸发量;(2)分离的食盐量;(3)食盐分离后的浓缩液量。
在全过程中,溶液中的NaOH 量保持一定。
解 电解液1000kg 浓缩液中NaOH1000×0.l=100kg NaOHω=0.5(质量分数)NaOH1000×0.l=100kg NaClω=0.02(质量分数)H O1000×0.8=800kg 2H Oω=0.48(质量分数)2在全过程中,溶液中NaOH量保持一定,为100kg浓缩液量为/.=kg10005200200kg浓缩液中,水的含量为200×0.48=96kg,故水的蒸发量为800-96=704kg浓缩液中 NaCl的含量为200×0.02=4kg,故分离的 NaCl量为100-4=96kg第一章 流体流动流体的压力【1-1】容器A 中的气体表压为60kPa ,容器B 中的气体真空度为.⨯41210Pa 。
化工原理试题和答案.doc
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一、二章复习题第一章一、填空题L 一个生产工艺是由若干个和构成的。
2各单元操作的操作原理及设备计算都是以、、、和四个概念为依据的。
3常见的单位制有、和。
4由于在计量各个物理量时采用了不同的,因而产生了不同的单位制。
5一个过程在一定条件下能否进行,以及进行到什么程度,只有通过来判断。
6-单位时间内过程的变化率称为。
二、问答题7.什么是单元操作?主要包括哪些基本操作?8.提高过程速率的途径是什么?第二章流体力学及流体输送机械流体力学一、填空题1单位体积流体的质量称为___密度__,它与―比容_____________ 互为倒数。
2流体垂直作用于单位面积上的力,称为__流体的压强。
3单位时间内流经管道任一截面的流体量称为__流量_______________ ,其表示方法有—质量流量和体积流量_______ 两种。
4当管中流体形成稳定流动时,管中必定充满流体,即流体必定是__连续流动的的。
5产生流体阻力的根本原因是—内摩擦力;而__流体的运动状态是产生流体阻力的第二位原因。
另外,管壁粗糙度和管子的长度、直径均对流体阻力一的大小与影响6流体在管道中的流动状态可分为滞流和湍流两种类型,二者在内部质点运动方式上的区别是湍流的质点有脉动滞流没有7判断液体内处于同一水平面上的各点压强是否相等的依据是—静止的、—连通的、__连接的是同一种液体。
8-流体若由低压头处流向高压头处时,所加入外加功的作用是.分别或同时提高流体的位压头;动压头;静压头以及弥补损失能量_______________________________________________ 。
9-在测量流体的流量时,随流量的增加孔板流量计两侧的压差将—增大,若改用转子流量计,随流量增加转子两侧压差值__不变。
二、选择题10'液体的密度随温度的升高而——B oA增大B减小C不变D不一定11-表压值是从压强表上读得的,它表示的是__A oA比大气压强高出的部分B设备的真实压力C比大气压强低的部分D大气压强12-流体的流动类型可以用B 的大小来判定。
化工原理复习题加答案解析
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化工原理复习题加答案解析# 化工原理复习题加答案解析一、选择题1. 流体静力学基本方程式是:A. 伯努利方程B. 牛顿第二定律C. 连续性方程D. 理想气体状态方程答案:D. 理想气体状态方程解析:理想气体状态方程是描述理想气体状态的基本方程式,表达为 \( P = \frac{nRT}{V} \),其中 \( P \) 是压力,\( n \) 是摩尔数,\( R \) 是理想气体常数,\( T \) 是温度,\( V \) 是体积。
2. 在化工生产中,常用的传热方式有:A. 导热B. 对流C. 辐射D. 所有以上答案:D. 所有以上解析:化工生产中,传热方式包括导热、对流和辐射。
导热是指热量通过物质内部分子振动和自由电子运动传递;对流是指流体中温度不同的各部分之间通过宏观位移传递热量;辐射是指物体因温度原因发出的电磁波传递能量。
二、简答题1. 简述化工过程中的物料衡算和能量衡算的重要性。
答案解析:物料衡算和能量衡算是化工过程中的基础。
物料衡算确保了反应物和产物的质量守恒,有助于确定反应器的尺寸和操作条件。
能量衡算则帮助确定所需的能量输入和输出,对于设计换热器、加热器和冷却器等设备至关重要,同时也有助于优化工艺流程,提高能效。
2. 描述传质过程在化工生产中的应用。
答案解析:传质过程在化工生产中应用广泛,包括蒸馏、吸收、萃取和干燥等。
传质过程涉及物质从一种相态转移到另一种相态,例如,蒸馏过程中的组分分离、吸收过程中的气体溶解、萃取过程中的溶剂选择性以及干燥过程中的水分去除。
三、计算题1. 已知某理想气体在等温条件下从状态1(\( P_1 = 2 \) atm,\( V_1 = 3 \) L)膨胀到状态2(\( V_2 = 6 \) L)。
求状态2的压力 \( P_2 \)。
答案解析:根据波义耳定律(等温条件下压力和体积的乘积为常数),有 \( P_1V_1 = P_2V_2 \)。
代入已知数值,得到 \( 2\times 3 = P_2 \times 6 \),解得 \( P_2 = 1 \) atm。
最新化工原理(下册期末复习 及试题教学讲义ppt
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98.2%
例2-2在填料塔内用清水吸收空气中的丙酮蒸 气,丙酮初始含量为3%(体),若在该塔 中将其吸收掉98%,混合气入塔流率 V=0.02kmol/(m2.s),操作压力 P=101.33kPa,温度T=293K,此时平衡关 系可用y=1.75x表示,体积总传质系数 KGa=1.58*10-4kmol/(m3.s.kPa),若出塔水 溶液的丙酮溶度为平衡浓度的70%,
z
V ky
y1 dy y2 y yi
z
L
x1 dx
kx x2 xi x
NA NA
Ky( Kx(
y xe
yxe))
z
V Ky
y1 dy y2 y ye
z
L Kx
x1 dx x2 xe x
x xi xe
z
V Ky
y1 y2 ym
V 1 Ky 1 mV
• Ⅱ)平衡水份与自由水份
• Ⅲ)结合水份与非结合水份
• Ⅳ)四者之间互相关系
•
2、干燥时间计算
• ①恒定干燥 Ⅰ)干燥实验及曲线:X~τ, X~t
• Ⅱ)干燥速率曲线 等速干燥、降速干燥,临界含水量
• Ⅲ)干燥时间
• ②变动干燥
• Ⅰ)与恒定干燥过程的比较
•
• 例1-1 在一常压连续精馏塔中分离二元理 想混合物。塔顶上升的蒸气通过分凝器后, 3/5的蒸气冷凝成液体作为回流液,其浓度 为0.86。其余未凝的蒸气经全凝器后全部 冷凝为塔顶产品,其浓度为0.9(以上均为 轻组分A的摩尔分数)。若已知回流比为最 小回流比的1.2倍,当泡点进料时,
• 干燥过程的物、热衡算--干燥静力学
• 1、物料水份量表示法:
• 湿、干基含水量
化工原理第四版下册答案
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化工原理第四版下册答案化工原理第四版下册答案。
第一章,化工原理概述。
1.1 选择题。
1.(A)化工原理是研究化工产品生产的基本原理和方法的一门学科。
2.(C)化工原理的研究对象包括化工产品的生产工艺、原理和技术。
3.(B)化工原理的研究内容主要包括物质平衡、能量平衡和动量平衡等方面。
4.(D)化工原理的研究方法包括实验研究、理论分析和数值计算等。
5.(A)化工原理的研究目的是为了提高化工产品的生产效率和质量。
1.2 填空题。
1. 化工原理是研究化工产品生产的基本原理和方法的一门学科。
2. 化工原理的研究对象包括化工产品的生产工艺、原理和技术。
3. 化工原理的研究内容主要包括物质平衡、能量平衡和动量平衡等方面。
4. 化工原理的研究方法包括实验研究、理论分析和数值计算等。
5. 化工原理的研究目的是为了提高化工产品的生产效率和质量。
第二章,化工原理基本理论。
2.1 简答题。
1. 请简要介绍化工原理的基本概念和研究内容。
化工原理是研究化工产品生产的基本原理和方法的一门学科,其研究内容包括物质平衡、能量平衡和动量平衡等方面。
2. 请简要说明化工原理的研究方法和研究目的。
化工原理的研究方法包括实验研究、理论分析和数值计算等,其研究目的是为了提高化工产品的生产效率和质量。
2.2 计算题。
1. 请计算某化工生产过程中的物质平衡,并给出计算步骤和结果。
步骤,根据输入和输出的物质量,利用物质平衡的公式进行计算。
结果,经计算得出,物质平衡为XXkg。
2. 请计算某化工生产过程中的能量平衡,并给出计算步骤和结果。
步骤,根据输入和输出的能量量,利用能量平衡的公式进行计算。
结果,经计算得出,能量平衡为XXkJ。
第三章,化工原理在实际生产中的应用。
3.1 分析题。
1. 请分析化工原理在实际生产中的应用,以某化工产品生产过程为例进行说明。
化工原理在实际生产中可以用于优化生产工艺、提高产品质量和降低生产成本。
例如,在某化工产品生产过程中,通过物质平衡和能量平衡的分析,可以找出生产过程中的瓶颈和不足之处,从而进行改进和优化。
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流量:单位时间内流体在管路中流过的数量 体积流量
以体积表示
qv——m3/s或m3/h 质量流量 以质量表示 qm——kg/s或kg/h。 二者关系:
qm qv
流速 (平均流速)
单位时间内流体质点在流动方向上所流经的距离。
u qv A
m/s
质量流速
单位时间内流经管道单位截面积的流体质量。
第一章
1. 1 概述
流体流动与输送机械
1.1.1 流体:气体与液体的总称。 流体流动是最普遍的化工单元操作之一;
研究流体流动问题也是研究其它化工单元 操作的重要基础。
1.1.2连续介质假定 假定流体是由无数内部紧密相连、彼此间没有 间隙的流体质点(或微团)所组成的连续介质。 质点:由大量分子构成的微团,其尺寸远小于设备 尺寸、远大于分子自由程。 工程意义:利用连续函数的数学工具,从宏观研究 流体。
自由程 (free path) 在热动平衡态下,一个气 体分子在任意连续两次碰 撞之间所经过的直线路程。 由于分子运动的无序性, 分子各段自由程长度不同。 平均自由程(mean free path) 在一定的条件下,一个气 体分子在连续两次碰撞之 间可能通过的各段自由程 的平均值。
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流体的特征
物理制:cP(厘泊)
换算关系
1厘泊( cP ) 1 100 泊( P) 1 100 [ 达因 秒 厘米 2 ]
1 1
N S ]
[ 100000 1 2 2 100 ( ) m 100
3
10
N S m
2
10
3
Pa s
粘度的测量方法:
旋转式粘度计 落球式粘度计 毛细管粘度计
T , p, u f ( x, y, z )
非稳定流动:流体在各截面上的部分或全部物理量 都随时间变化。
T , p , u f ( x , y , z , )
1.1.3 流体的粘度 牛顿粘性定律 :
.
.
F
du dy
F A
d u dy
或
dy
u
u+du
式中:F——内摩擦力,N;
1.1.4 流体流动中的机械能 固体质点: 流体: 位能和动能 位能、动能和压强能
能量之间存在着相互转换
或以流体柱高度表示 : p gh 注意:用液柱高度表示压力时,必须指明流体的种类, 如600mmHg,10mH2O等。 标准大气压的换算关系: 1atm = 1.013×105Pa =760mmHg =10.33m H2O
1工程大气压=1at=1kgf/cm2=735.6mmHg =10m H2O
= 9.81×104Pa
压力的表示方法
绝对压力 以绝对真空为基准测得的压力。
表压或真空度 以大气压为基准测得的压力。
表 压 = 绝对压力 - 大气压力
p1
真空度 = 大气压力 - 绝对压力=负的表压
表压
大气压
真空度 绝对压力
p2
绝对压力 绝对真空
例 若已知某地的大气压力为750 mmHg,而设
备A内压力为1000 mmHg,则PA表= _____ mmHg = ______ Pa。 若设备B的真空度为300 mmHg,则PB(绝)= ______mmHg。
τ . ——剪应力,Pa;
d u dy
——法向速度梯度,1/s;
μ ——比例系数,称为流体的粘度,Pa· 。 s
牛顿型流体:剪应力与速度梯度的关系符合牛顿 粘性定律的流体; 非牛顿型流体:不符合牛顿粘性定律的流体。 粘度的物理意义 : 流体流动时在与流动方向垂直的方向上产生单
位速度梯度所需的剪应力。μ 又称为动力粘度。
运动粘度
粘度μ 与密度ρ 的之比。
m2/s
粘度的物理本质:
分子间的引力和分子的运动与碰撞。
f ( p,T )
液体 :
f (T )
T↑→↓ T↑→↑ p↑→↑
f ( p,T )
气体 : 一般
f (T )
超高压
粘度的单位 SI制:Pa· 或 kg/(m· s s)
具有流动性;
无固定形状,随容器形状而变化;
受外力作用时内部产生相对运动。 不可压缩流体:流体的体积不随压力变化而变化, 如液体; 可压缩性流体:流体的体积随压力发生变化, 如气体。
流体垂直作用于单位面积上的力,称为流体的 静压强,习惯上又称为压力。 压力的特性 流体压力与作用面垂直,并指向该作用面; 任意界面两侧所受压力,大小相等、方向相反; 作用于任意点不同方向上的压力在数值上均相同。 压力的单位 SI制:N/m2或Pa;
均衡 考虑
常用流体适宜流速范围: 水及一般液体 1~3 m/s
粘度较大的液体
低压气体 压力较高的气体
0.5~1 m/s
8~15 m/s 15~25 m/s
一般,密度大或粘度大的流体,流速取小一 些;对于含有固体杂质的流体,流速宜取得大一 些,以避免固体杂质沉积在管道中。
稳定流动与非稳定流动
稳定流动:各截面上的温度、压力、流速等物理 量不随时间变化:
G qm A qv A u
kg/(m2· s)
流量与流速的关系:
q m q v uA GA
管径的估算 对于圆形管道:
d 4qv
费 用
总费用
操作费
u
设备费
u适宜
流量qv一般由生产任务决定。 流速选择:
u
u
↑→ d ↓ →设备费ห้องสมุดไป่ตู้↓
流动阻力↑ →动力消耗↑ →操作费↑