化工原理作业答案..
《化工原理》练习题及解答
《化工原理》练习题一、简答题1、汽蚀现象2、真空度3、层流二、选择题1. 在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是( )A. 同一种流体内部B. 连通着的两种流体C. 同一种连续流体D. 同一水平面上，同一种连续的流体2. 离心泵的效率η和流量Q的关系为（）。
A. Q增大，η增大B. Q增大，η先增大后减小C. Q增大，η减小D. Q增大，η先减小后增加3. 双层平壁定态热传导，两层壁厚相同，各层的导热系数分别为λ1和λ2，其对应的温度差为△t1和△t2，若△t1＞△t2，则λ1和λ2的关系为（）。
A. λ1＜λ2,B. λ1＞λ2C. λ1=λ2D. 无法确定4. 在阻力平方区内，摩擦系数λ（）。
A. 为常数，与ε/d、Re均无关B.随Re值加大而减小C. 与Re值无关，是ε/d的函数D. 是Re值与ε/ d的函数三、计算题1.有一石油裂解装置，所得热裂物的温度300℃。
今欲设计一换热器，欲将石油从25℃预热到180℃，热裂物经换热后终温不低于200℃，试计算热裂物与石油在换热器中采用并流与逆流时的对数平均温差ΔΤm。
2.如图所示，水由常压高位槽流入精馏塔中。
进料处塔中的压力为0.1大气压（表压），送液管道为φ 45×2.5 mm、长8 m的钢管。
管路中装有180°回弯头一个(le/d =75)，90°标准弯头一个(le/d =35)。
塔的进料量要维持在3.6m3/h，试计算高位槽中的液面要高出塔的进料口多少米？参考数据：水的粘度为1cP Array《化工原理》练习题答案一、简答题1、汽蚀现象泵的入口处的压力低于被输送流体的饱和蒸汽压，形成大量气泡，气泡进入到离心泵的高压区破裂，液滴填充真空区击打器壁，形成汽蚀现象。
2、真空度真空度= 大气压力－绝对压力3、层流流体质点仅沿着与管轴平行的方向作直线运动，质点无径向脉动，质点之间互不混合二、选择题1.D2.B3.A4.C三、简答题1. 解：求得 ∆Tm1=97.2℃∆Tm2=145.7℃2.解： 由流量可求得流速为u=0.8 m/s(5分)。
化工原理习题及答案整合.doc
传热1、对流传热系数关联式中普兰特准数是表示（A ）的准数。
A、物性影响B、流动状态C、对流传热D、自然对流影响2、实际生产中沸腾传热过程应维持在（D ）区操作。
A、自然对流B、强制对流C、膜状沸腾D、泡核沸腾3、傅立叶定律是（B ）的基本定律。
A、对流传热B、热传导C、总传热D、冷凝4、一定流量的液体在一0）25X2.5mm的直管内作湍流流动，其对流传热系数 a i=1000W/m2«°C ；如流量与物性都不变，改用一①19X 2mm的直管，则其a将变为（D ）。
A、1259B、1496C、1585D、16785、在蒸气一空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中的（B ）在工程上可行。
A、提高蒸气流速B、提高空气流速C、采用过热蒸气以提高蒸气温度D、在蒸气一侧管壁加装翅片，增加冷凝面积6、已知当温度为T时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度（D ）耐火砖的黑度。
A、大于B、等于C、不能确定D、小于7、穿过2层平壁的稳态热传导过程，已知各层温差为刀"=40°C, At2=15°C,则第一、二层的热阻Rl、R2的关系为（D ）«A.无法确定B.R1<R2C.R1=R2D.R1>R28、某一套管换热器，管间用饱和水蒸气加热管内空气（空气在管内作湍流流动），使空气温度由20°C升至80°C,现需空气流量增加为原来的2倍，若要保持空气进出口温度不变，则此时的传热系数应为原来的（B ）倍。
A、1.149B、1.74C、2D、不定1、水在管内作湍流流动，若使流速提高到原来的2倍，则其对流传热系数约为原来的20.8倍:管径改为原来的1/2而流量相同，则其对流传热系数约为原来的1/2L8 倍。
（设条件改变后仍在湍流范围）2、在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数K接近于空气侧的对流传热系数, 而壁温接近于水蒸汽侧流体的温度值。
化工原理练习与答案
第一篇练习与讲评练习一流体流动一、填充与选择：1.圆形直管内，V一定，设计时若将d增加一倍，则层流时h f是原有值___倍；高度湍流时λ不变)，h f是原有值的___倍.2.，两槽3.4.5.区)6.圆形直管D i=100mm，一般情况下输水能力为()A.3m3/hB.30m3/hC.200m3/hD.300m3/h7.某孔板流量计，当水量为V时，U压差计R=600mm(ρi=3000kg/m3)，若改用ρi=6000kg/m3的指示液，水流量不变，则此时读数R为()A.150mmB.120mmC.300mmD.240mm8.倒U形压差计，指示剂为空气，现改为油后(流向不变)，则R()A.增大B.变小C.不变D.不变，但倒U形管中左侧高于右侧二、计算：1.如图标三只容器A、B、C均装有水(液面恒定)，已知：z1=1m，z2=2m，U形水银压差计读数R=0.2m，H=0.1m。
试求(1)容器A上方压力表读数p1为多少MPa(2)若p1(表压)加倍，则(R+H)为多少23.数C0=0.62，管长L OC=45m，L CB=15m，L CA=15m(包括所有阻力的当量长度)，管径d OC=50mm，d CB=40mm，d CA=40mm，当阀A全关，B阀打开时，压力表P B=0.24at，试计算：1).孔板两侧的压差为多少mmHg2).若维持阀B的开度不变，逐渐打开阀A，直到CB、CA两管中流速相等，此时压力表的读数分别为多少at(已知流体密度ρ=1000kg/m3，λ均取0.03)。
h′f/h f=(d/d′)5=2-5=1/322.H f=H.因H不变，故H f不变=56J/kg3.ab和cd段管尺寸相同，流速相同Δp fab=Δp cd在a.b间应用B.e.q.得：p a-p b=Δp fcd-ρgZ在c.d间应用B.e.q.得：p c-p d=Δp fcd故p c-p d＞p a-p b4.解题思路同第一题充分湍流情况HH f=λ×l/d×u2/2gH=H f=λ×(l1/d1)×u12/2g=λ×(l2/d2)×u22/2gu22=u12d1/d2，u2=2-0.5u1---------------------------------------------------------（1）由连续性方程πnd22u2/4=πd12u1/4，u2n=4u1------------------------------------------------------(2) （1）(2)联解得：n=5.66，取整为6根。
化工原理试题库及答案下册
化工原理试题库及答案下册一、选择题1. 在化工生产中，下列哪项不是传热的主要方式？A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. 热交换答案：D2. 根据牛顿冷却定律，冷却速率与温差的什么成正比？A. 一次方B. 二次方C. 三次方D. 四次方答案：A3. 在非理想溶液中，下列哪项不是影响相平衡的因素？A. 温度B. 压力C. 溶质浓度D. 溶剂质量答案：D二、填空题4. 根据菲克扩散定律，扩散通量与_______的梯度成正比。
答案：浓度5. 在填料塔中，气液两相接触面积的增大是通过使用_______来实现的。
答案：填料6. 化工生产中，塔设备的作用不包括_______。
答案：加热反应物三、简答题7. 简述板式塔与填料塔在工业应用中各自的优缺点。
答案：板式塔的优点包括结构紧凑、处理量大、操作弹性大等，缺点是造价高、安装复杂。
填料塔的优点是造价低、安装方便、适用于处理腐蚀性介质，缺点是压降大、操作弹性相对较小。
8. 描述精馏塔中回流比的重要性及其对塔性能的影响。
答案：回流比是精馏塔操作中的一个重要参数，它影响着塔内传质效率和塔的能耗。
适宜的回流比可以提高分离效率，减少能耗，但过高或过低的回流比都会导致塔性能下降。
四、计算题9. 某连续精馏塔处理100 kmol/h的原料，原料中A组分的摩尔分数为0.05。
塔顶产品中A组分的摩尔分数为0.95，塔底产品中A组分的摩尔分数为0.01。
若回流比为3，求塔顶产品和塔底产品的流量。
答案：根据物料平衡和简化的塔板理论，可以计算出塔顶产品流量为35 kmol/h，塔底产品流量为65 kmol/h。
10. 一个理想气体在绝热条件下膨胀，初始压强为p1 = 2 MPa，初始体积为V1 = 0.1 m³，最终体积为V2 = 0.3 m³。
假设气体的初始温度为T1 = 500 K，求最终的温度T2。
答案：根据理想气体状态方程和绝热过程方程，可以计算出最终的温度T2为333.33 K。
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。
化工原理的试题及答案
化工原理的试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 化工生产中，下列哪种设备不属于传热设备？A. 换热器B. 反应器C. 冷凝器D. 蒸发器2. 在化工生产中，下列哪种情况下不需要考虑传质过程？A. 气体吸收B. 液体蒸馏C. 固体干燥D. 化学反应3. 根据牛顿冷却定律，物体冷却速率与什么有关？A. 物体温度与环境温度的差值B. 物体的质量C. 物体的体积D. 物体的表面积4. 在连续搅拌的化学反应器中，反应物浓度随时间的变化情况是：A. 逐渐增加B. 保持不变C. 逐渐减少D. 先增加后减少5. 化工设备设计中，压力容器的设计压力通常取其最大工作压力的多少倍？B. 1.5倍C. 2倍D. 3倍二、简答题（每题10分，共30分）6. 简述化工生产中常见的三种传热方式及其特点。
7. 描述化工生产中常见的几种分离过程，并简述其原理。
8. 阐述化工生产中为什么要进行物料衡算，并给出一个简单的例子。
三、计算题（每题25分，共50分）9. 某工厂需要设计一个换热器，已知冷热流体的流量分别为100 kg/h 和200 kg/h，冷流体的入口温度为20℃，热流体的出口温度为80℃，要求冷流体的出口温度至少达到60℃。
假设两种流体的比热容相同，均为4.18 kJ/(kg·K)，忽略热损失。
请计算换热器的最小面积。
10. 某化学反应器中进行一级不可逆反应A → B，反应速率常数k=0.05 s⁻¹，初始浓度[A]₀=1 mol/L，[B]=0。
若反应器为理想CSTR（连续搅拌槽反应器），求10分钟后A的浓度。
答案一、选择题1. B. 反应器2. D. 化学反应3. A. 物体温度与环境温度的差值4. B. 保持不变二、简答题6. 化工生产中常见的三种传热方式包括：- 导热：热量通过物体内部分子振动和自由电子运动传递。
- 对流：热量通过流体的宏观运动传递。
- 辐射：热量通过电磁波传递，不需要介质。
化工原理习题及答案
ssd2-3、有一个油水分离器(图 2-58)， 油和 水的混合液送入器内，利用密度差使油与水分 离。油由分离器上部的侧管溢流排走，水由底 部的倒 U 形管排出。倒 U 形管顶部有平衡管 与分离器顶部连通，使两处压力相等。油面至 观察孔中心的距离 H0 为 0.5m，油密度ρ0 为 800kg/m3，水密度ρ=1000kg/m3。如果要求油 水分界面也位于观察孔中心， 则倒 U 形管顶部 至观察孔中心的垂直距离 H 应为多少？设液 体在器内的流动缓慢，可按静力学处理。而且 油水易于分层。没有乳化界面。(0.4m) 解 ρ 0 gH 0 = ρ1gH 1
u2 2 + Hf 2g 2 2 u2 u2 代入数值得： 8.0 = 2.0 + + 6.5 2g g −1 è u 2 = 2.90m.s
则每小时的送水量
V = u 2 . A = u 2 .0.785d 2 = 2.90 × 0.785 × (100 × 10 −3 ) 2 * 3600 = 81.95m 3h −1
H1 =
ρ0 H 0 0.8 * 20 = = 16m ρ1 1
Hgjc_shsd
(2/51)
td1-5．附图中串联 U 管压差计测 量蒸汽锅炉水面上方的蒸汽压，U 管压 差计的指示液为水银，两 U 管间的连接 管内充满水。已知水银面与基准面的垂 直距离分别为：h1=2.3m、h2=1.2m、 h3=2.5m 及 h4=1.4m。 锅炉中水面与基准 面间的垂直距离 h5=3m。大气压强 p0=99.3kPa。试求锅炉上方水蒸气的压 强 p5。(分别以 Pa 和 kgf/cm2 来计量)。 [答 p=3.64×105Pa=3.71kgf/cm2 ] 解：由静力学方程 p5+ρg(h5-h4)=p4 p4 =p3+ρHgg(h3-h4) p3=p2-ρg(h3-h2) p2 =p0+ρHgg(h1-h2) p5+ρg(h5-h4)=p0+ρ Hgg(h1-h2)-ρg(h3-h2)+ρHgg(h3-h4) p5=p0 +ρhgg(h1-h2)-ρg(h3-h2)+ρHg g(h3-h4)-ρg(h5-h4) =p0+ρHg g(h1-h2+h3-h4)-ρg(h3-h2+h5-h4) =p0+ρHg g(2.3-1.2+2.5-1.4)-ρg(2.5-1.2+3-1.4) =p0+ρHg g×2.2-ρg×2.9 =99.3+13.6×9.81×2.2-1×9.81×2.9 =364.4kPa p5=364.4 kPa×1 kgf.cm-2/98.1 kPa=3.715kgf.cm-2 1kgf.cm-2 =98.1 kPa ssd2-6、列管式换热器的管束 38 根 Φ25×2.5mm 的钢管组成。空气以 10m/s 的速度在管内流动，其平均温度为 50℃，由液柱压力计测得其压力为 250mmHg，压力计一端接通大气，当时大气压 101.3kPa，试求空气的体积 流量和质量流量。(0.12m3/s 0.174kg/s) 解： V = uA = 10 ×
化工原理练习题库与参考答案
化工原理练习题库与参考答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、能缓和冲击、吸收振动并且允许被连接的两轴间有微小位移的是：（）A、钢性联轴器B、链条联轴器C、弹性套柱销联轴器正确答案：C2、填料塔操作时控制在载液区区域时，连续相是_____，分散相是______。
A、气体、固体B、固体、液体C、气体、液体D、液体、气体正确答案：C3、机械工作时不运动，依靠特定的机械结构等条件，让物料通过机械内部自动完成工作任务的，称为（）。
A、化工机械B、化工设备C、化工机器正确答案：B4、当化学反应的热效应较小，反应过程对温度要求较宽，反应过程要求单程转化率较低时，可采用( )。
A、换热式固定床反应器B、自热式固定床反应器C、多段绝热式固定床反应器D、单段绝热式固定床反应器正确答案：D5、在各种板式塔中，筛板塔的压降_____，造价____，生产能力大。
A、大、低B、小、低C、小、高D、大、高正确答案：B6、按所承受的压力高低，压力为1.78MPa的压力容器属于（）。
A、超高压容器B、中压容器C、低压容器D、高压容器正确答案：B7、塔内汽相负荷增加,塔顶压力( )。
A、不变B、下降C、上升正确答案：C8、填料塔所用的填料分为实体填料和网体填料两大类，以下属于实体填料的是：（）A、阶梯环B、波纹板C、鞍形网正确答案：B9、确定输送生活用水管道的涂色为（）。
A、红B、绿C、黄D、白正确答案：B10、筛板塔与浮阀塔相比较，筛板塔塔板效率( )浮阀塔。
A、稍低于B、稍高于C、远高于D、远低于正确答案：A11、刚性圆筒会不会发生被压瘪的情况（）。
A、不会B、无法确定C、会正确答案：A12、为用于连接工艺管线，使塔设备与其他相关设备连接，一般在塔设备中完成此任务的结构是( )。
A、吊柱B、接管C、底座D、除沫器正确答案：B13、化工设备常见的安全附件有视镜、安全阀、（）。
A、蜂鸣器B、爆破片C、报警器正确答案：B14、反应物流经床层时，单位质量催化剂在单位时间内所获得目的产物革称为( )A、催化剂选择性B、催化剂空时收率C、催化剂负荷D、空速正确答案：B15、启动离心泵前关闭泵出口阀的目的是（）。
化工原理考试题及答案
化工原理考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 在化工生产中，流体流动阻力主要分为哪两种类型？A. 层流和湍流B. 表面摩擦阻力和形状阻力C. 静态阻力和动态阻力D. 重力阻力和压力阻力答案：B2. 流体在管道中流动时，其流动状态与雷诺数的关系是？A. 雷诺数小于2000时为层流B. 雷诺数大于4000时为湍流C. 雷诺数在2000到4000之间时为过渡流D. 雷诺数与流动状态无关答案：C3. 以下哪个参数不是影响传热速率的因素？A. 流体的流速B. 流体的密度C. 流体的比热容D. 换热器的面积答案：B4. 以下哪种情况下，流体在管道中的流动阻力最大？A. 管道直径增大B. 管道长度增加C. 流体密度增加D. 流体粘度增加答案：D5. 以下哪种类型的换热器适用于高温、高压流体的换热？A. 管壳式换热器B. 板式换热器C. 螺旋板换热器D. 空气冷却器答案：A6. 在吸收过程中，以下哪种情况会导致吸收效率降低？A. 增加吸收剂的流速B. 增加吸收剂的浓度C. 增加吸收塔的高度D. 降低吸收剂的温度答案：D7. 以下哪种分离方法适用于从溶液中分离出不溶性固体？A. 蒸馏B. 萃取C. 结晶D. 过滤答案：D8. 在精馏塔中，以下哪个参数是影响塔板效率的主要因素？A. 塔板间距B. 塔板类型C. 塔板液泛D. 塔板的物料负荷答案：B9. 以下哪种情况下，流体的压缩性对流动的影响可以忽略不计？A. 流体压力变化很大B. 流体温度变化很大C. 流体流速变化很大D. 流体密度变化很小答案：D10. 在化工生产中，以下哪种情况下需要进行物料衡算？A. 产品纯度要求不高B. 反应物转化率很低C. 反应物转化率很高D. 需要控制产品质量答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 流体在管道中流动时，若雷诺数Re大于4000，则流动状态为________。
答案：湍流2. 传热系数K的单位是________。
XXX《化工原理(一)》第一阶段在线作业答案
XXX《化工原理(一)》第一阶段在线作业答案1.当水温度升高时，水在内径一定的圆管中稳定流动，Re 值将变大。
2.不可压缩流体在均匀直管内作定态流动，平均速度沿流动方向不变。
3.离心泵铭牌上标注的是泵在流量最大时的主要性能参数。
4.离心泵吸入管路底阀的作用是维持最低的允许吸上高度。
5.由离心泵和某一管路组成的输送系统，其工作点是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点。
6.离心泵的扬程是指液体出泵和进泵的压强差换算成的液柱高度。
7.往复泵适用于流量较小，扬程较高的场合。
8.蔽式叶轮的效率最高。
9.开大离心泵出口阀门，提高泵的排液量，泵的效率可能提高也可能降低。
10.当一台泵的扬程可以满足输液需要，但流量不足时，宜选并联方式。
11.如果管内流体流量增大1倍以后，仍处于滞流状态，则流动阻力增大到原来的8倍。
12.该题缺少信息，无法回答。
13.在滞流区，若总流量不变，规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的2倍。
14.在完全湍流区，若总流量不变，规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的1/2倍。
15.流体在阻力平方区流动，若其他条件不变，其压降随着管子的相对粗糙度增加而增加。
16.流体通过转子流量计的压强差与流量成正比。
17.某精馏塔顶操作压强须维持在5.3kPa，若当地气压计的读数为100.6kPa，塔顶真空表读数应为105.9kPa。
18.某流体在一上细下粗的垂直变径管路中流过。
现观察到安装在离变径处有一定距离的粗、细两截面的压强表读数相同，故可断定管内流体向上流动。
19.滞流与湍流的本质区别是雷诺数不同。
20.利用因次分析法的目的在于使实验和关联工作简化，建立数学表达式。
21.此题缺少选项，无法回答。
22.微差压差计对两种指示液的要求是密度相近，U形管内的指示液与被测流体不互溶。
23.下列关于因次分析法的说法中正确的是：因次分析法提供了找出复杂物理现象规律的可能性。
24.下列关于转子流量计的议论，正确的是：无论转子悬浮在量程范围以内的什么位置，转子上下的压差是不变的。
化工原理课后题答案
化工原理课后题答案1. 解：(1) 乙醛的饱和蒸汽压随温度的升高而增大，所以温度越高，收集到的甲醇的量就越多。
(2) 通过降低乙醛的饱和蒸汽压，如在装置中增加冷凝器，可以提高甲醇的回收率。
2. 解：(1) 乙烯的化学式为C2H4，分子量为28 g/mol。
(2) 对乙烯C2H4完全燃烧，需要的理论氧气量按照化学计量比为1:3，即每1 mol的乙烯需要3 mol的氧气。
(3) 所以，1 g乙烯需要$\dfrac{3 \times 32}{28}$ g的氧气进行完全燃烧。
3. 解：(1) 中和反应的化学方程式为：NaOH + HCl → NaCl + H2O。
(2) 摩尔质量：NaOH = 40 g/mol，HCl = 36.5 g/mol。
(3) 反应物NaOH与HCl摩尔比为1:1，所以1 g的NaOH可以与1 g的HCl完全反应。
(4) 根据化学方程式，1 mol的NaOH可以与1 mol的HCl完全反应，生成1 mol的NaCl。
(5) 所以，1 g的NaOH可以完全中和36.5 g的HCl，生成58.5 g的NaCl。
4. 解：(1) 化学反应的平衡常数K用来表示反应物浓度与产物浓度之间的比值。
(2) 如果K > 1，表示产物浓度远大于反应物浓度，反应是偏向产物一侧进行的。
(3) 如果K < 1，表示反应物浓度大于产物浓度，反应是偏向反应物一侧进行的。
(4) 如果K = 1，表示反应物浓度与产物浓度相等，反应处于平衡状态。
5. 解：(1) 工业上常用的高聚物有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。
(2) 高聚物的制备通常采用聚合反应，如聚乙烯的制备通常使用乙烯单体进行聚合反应。
(3) 聚合反应一般分为自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合等不同机制。
6. 解：(1) 化学反应速率是指单位时间内反应物消耗或产物生成的量。
(2) 影响化学反应速率的因素包括反应物浓度、反应温度、催化剂和反应物物理状态等。
化工原理作业答案
第一章 流体流动与输送机械3．某地区大气压力为101.3kPa ，一操作中的吸收塔塔内表压为130kPa 。
若在大气压力为75 kPa 的高原地区操作该吸收塔，且保持塔内绝压相同，则此时表压应为多少？解：''表表绝＋p p p p p a a =+=∴kPa 3.15675)1303.101)(''=-==＋（－＋真表a a p p p p 7．如附图所示，水在管道中流动。
为测得A -A ′、B -B ′截面的压力差，在管路上方安装一U 形压差计，指示液为水银。
已知压差计的读数R ＝180mm ，试计算A -A ′、B -B ′截面的压力差。
已知水与水银的密度分别为1000kg/m 3和13600 kg/m 3。
解：图中，1-1′面与2-2′面间为静止、连续的同种流体，且处于同一水平面，因此为等压面，即'11p p =， '22p p =又 gm p p A ρ-='1gRR m g p gR p gR p p B 002021)('ρρρρ++-=+=+=所以 gR R m g p gm p B A 0)(ρρρ++-=-整理得 gR p p B A )(0ρρ-=-由此可见， U 形压差计所测压差的大小只与被测流体及指示液的密度、读数R 有关，而与U 形压差计放置的位置无关。
代入数据 Pa 2224918.081.9)100013600(=⨯⨯-=-B A p p9．图示为汽液直接混合式冷凝器，水蒸气与冷水相遇被冷凝为水，并沿气压管流至地沟排出。
现已知真空表的读数为78kPa ，求气压管中水上升的高度h 。
解: a p gh p =+ρ水柱高度 m 95.781.910107833=⨯⨯=ρ-=g p p h a11．如附图所示，用虹吸管从高位槽向反应器加料，高位槽与反应器均与大气相通，且高位槽中液面恒定。
现要求料液以1m/s 的流速在管内流动，设料液在管内流动时的能量损失为20J/kg （不包括出口），试确定高位槽中的液面应比虹吸管的出口高出的距离。
化工原理（下册）-A答案
《化工原理》答案一、填充（共22分，每空格1分）1、间歇精馏操作中，若要保持馏出液组成不变，必须不断 增大 回流比；若保持回流比不变，则馏出液组成不断 减小 。
(增大、减小、不变、不确定)2、恒定干燥条件下用空气进行对流干燥（忽略辐射传热等的影响）时，在恒速干燥阶段，物料的表面温度等于___湿球温度____。
3、对流传质理论中，三个有代表性的是 有效膜理论、溶质渗透理论、表面更新理论 。
4、在填料吸收塔的计算中，OG N 表示 传质分离任务难易程度 ；而OG H 表示 完成一个传质单元所需的塔高 ，是吸收设备传质效能高低的反映。
5、在吸收操作中，因故导致吸收温度升高，其它操作条件不变，则m 上升 ，η下降 ，1x 下降 ， m y Δ 下降 。
（上升、下降、不变、不确定）6、某精馏塔设计时，若将塔釜原来的间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热，而保持f x 、D x 、R 、q 、W x 相同，则D/F 变小 ，A η 变小 ，提馏段操作线斜率 变大 ，理论板数 变小 。
（变大，变小，不变，不确定）7、操作中的精馏塔，若R 、q 、F 、f x 不变、D/F 增加，则D x 减小 ，V L / 减小 ，W x 减小 ，灵敏板t 增大 。
(增大、减小、不变、不确定)8、在40℃下，不饱和湿空气的相对湿度为60%，当总压由1atm 减至0.5atm 时，该空气下列状态参数将如何变化？相对湿度φ 降低 ，湿球温度t w 降低 ，露点t d 降低 ，焓I 不变 。
（升高，降低，不变，不确定）二、选择题（共8分，每题2分）1、3NH 、HCl 等易溶气体溶解度大，其吸收过程通常为 A 控制。
A 、气相阻力B 、液相阻力C 、不确定2、精馏塔操作时，保持回流液量和进料状况（F 、x F 、q ）不变，而减小塔釜加热蒸汽量，则 B 。
A 、↑W x ，↓D xB 、↑W x ，↑D xC 、↓W x ，↑D x D 、↓W x ，↓D x3、分配系数A k = 1的物系是否可进行萃取操作？___A ___。
化工原理习题及答案
化工原理习题及答案第一章流体流动姓名____________班级____________学号_____________成绩______________一、填空题：1.（3分）雷诺准数的表达式为________________。
当密度ρ＝1000kg.m ,粘度μ=1厘泊的水,在内径为d=100mm,以流速为1m.s 在管中流动时,其雷诺准数等于__________,其流动类型为______.***答案***Re=dｕρ/μ; 10 ; 湍流2.（2分）当地大气压为750mmHg时,测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对压强为_________mmHg,真空度为_______mmHg.***答案***850; -1003.（3分）测量流体流量的流量计主要有如下四种:___________,_______________,______________,_______________,测量管内流体点的速度,则用_________.***答案***转子流量计; 孔板流量计; 文丘里流量计;湿式气体流量计; 皮托管4.（2分）管出口的局部阻力系数等于________,管入口的局部阻力系数等于______.***答案***1.0; 0.55.（3分）流体体积流量用＿＿＿＿＿来计算；质量流量用＿＿＿＿＿来计算；而流体流速用＿＿＿＿＿来计算。
***答案***ｑ ＝u.A ｑ ＝u.A.ρu＝ｑ /A6.（3分）流体在园直管内流动，当Re≥4000时的流型称为＿＿＿，其平均速度与最大流速的关系为＿＿＿＿＿＿，而Re≤2000的流型称为＿＿＿，其平均速度为＿＿＿＿＿＿。
***答案***湍流，Wm＝0．8Wｍａｘ，滞流，Wm＝0.5Wｍａｘ。
7.（2分）流体在等径管中作稳定流动,流体由于流动而有摩擦阻力损失,流体的流速沿管长________。
***答案***不变；8.（3分）当Re 为已知时,流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ=__________,在管内呈湍流时,摩擦系数λ与____________、_____________有关。
化工原理课后习题答案(全)
绪论1解：换算因数： 1.010********/==⋅=⋅=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅sm kg s m s cm g sN m scm g spa scm g∴1g ⋅cm -1⋅s -1=0.1pa ⋅s 2.解：51001325.1Paatm ⨯= 1m N Pa 2=⋅- 1m N J =⋅ 3310m L -= ∴2321001325.1m J m N m N atm L ⨯=⋅⋅⋅⋅⋅⋅-∴21001325.1J atm L ⨯=⋅以J ·mol -1·K -1表示R 的值R =0.08206×1.01325×102 J ﹒mol -1﹒K -1=8.315 J ﹒mol -1﹒K -1第一章 流体流动1. 表压=－真空度=－4.8×104Pa 绝压=5.3×104 Pa2.解：设右侧水面到B ′点高为h 3，根据流体静力学基本方程可知P B =P B ′ 则ρ油gh 2=ρ水gh 3mm mkg mmm kg h 4921000600820h 3323=⋅⨯⋅==--水油ρρ h=h 1+h 3=892mm5解:以图中截面a-a ′为等压面，则P 啊=Pa ′ρ油g(h 1+h 0)=ρ油g(h 2-R+h 0) + ρ水银gR （h 0为水银压差计高液面与容器底部的高度差） ∴ h 2=h 1 + R - ρ水银R/ρ油 = 4 +0.2-13600*0.2/860 = 1.04m6解：h=P(表压)/ ρ水g =81.9*10001000*10 =1.02 m7.解：由公式AVsu =可得 Vs=uA=u πd 2/4=0.8×π×(57-3.5×2)2×10-6/4=1.57×10-3m 3/sWs=Vs ρ=1.57×10-3×1840=2.89kg/ss m kg u AWsG ⋅=⨯===2/147218408.0ρ 9解：以地面以下的水管所在的平面为基准水平面，则：fh Pu gz u P gz ∑+++=++ρρ2222211122Z 1=9m, u 1=0, P 1=P 2=P 0 ,Z 2=4m,u 2=u∴9.81*9=9.81*4+222u +40*222u∴u=1.55m/s,Vs=uA=1.55*3.1415926*0.0252=10.95m3/h 若Vs'=Vs*(1+25%)=1.25Vs,则u'=1.25u=1.9375m/s ∴Z 1-Z 2=7.86m,即将水箱再升高7.86-5=2.86m 10解:Vs=8m3/h 时，该系统管路中水的流速为u 1=4Vs/3600πd 2=4*8/3600*3.1415926*0.0532=1.008m/s以压力表处为截面1-1'，水箱液面为截面2-2'，并以截面1-1'为基准水平面，则：f h Pu gz u P gz ∑+++=++ρρ2222211122Z2-Z1=24m P2=0 u2=0∴P1=(234.93+∑h f )*1000而3424.5001.01000*008.1*053.0Re===μρduε/d=0.2/53=0.00377查表得λ=0.0282 ∴∑h f = （h f + ξ）﹒u 12/2 =（0.0282*100/0.053 + 1）* 1.0082/2 =27.54J/Kg ∴P 1=(234.93+27.54)*1000=0.262MPa即压力表的读数为0.262MPa 时才能满足进水量为8m3/h 的需要。
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。
化工原理作业答案
第一章 流体流动流体的重要性质2．若将密度为830 kg/ m 3的油与密度为710 kg/ m 3的油各60 kg 混在一起，试求混合油的密度。
设混合油为理想溶液。
解： ()kg 120kg 606021t =+=+=m m m331221121t m 157.0m7106083060=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+=ρρm m V V V 33t t m m kg 33.764m kg 157.0120===V m ρ 流体静力学4．某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3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[]（绝压）Pa 10813.1Pa )0.15.9(81.9960103.10133⨯=-⨯⨯+⨯=+=gh p p ρ 作用在孔盖上的总力为N 10627.3N 76.04π103.10110813.1)(4233a ⨯⨯⨯⨯⨯-=＝）－＝（A p p F每个螺钉所受力为N 10093.6N 014.04π105.39321⨯=÷⨯⨯=F因此()（个）695.5N 10093.610627.3341≈=⨯⨯==F F n5．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=500 mm ，R 2=80习题5附图习题4附图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()（表）Pa 101.165Pa 08.081.9136001.081.9100042汞3水A ⨯=⨯⨯+⨯⨯=+=gR gR p ρρ（2）B 点的压力()（表）Pa 107.836Pa 5.081.91360010165.1441汞A B ⨯=⨯⨯+⨯=+=gR p p ρ8. 密度为1800 kg/m 3的某液体经一内径为60 mm 的管道输送到某处，若其平均流速为0.8 m/s ，求该液体的体积流量（m 3/h ）、质量流量（kg/s ）和质量通量[kg/(m 2·s)]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3．已知甲地区的平均大气压力为85.3 kPa ，乙地区的平均大气压力为101.33 kPa ，在甲地区的某真空设备上装有一个真空表，其读数为20 kPa 。
若改在乙地区操作，真空表的读数为多少才能维持该设备的的绝对压力与甲地区操作时相同？解：（1）设备内绝对压力绝压=大气压-真空度= ()kPa 3.65Pa 1020103.8533=⨯-⨯（2）真空表读数真空度=大气压-绝压=()kPa 03.36Pa 103.651033.10133=⨯-⨯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=500 mm ，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()（表）Pa 101.165Pa 08.081.9136001.081.9100042汞3水A ⨯=⨯⨯+⨯⨯=+=gR gR p ρρ（2）B 点的压力()（表）Pa 107.836Pa 5.081.91360010165.1441汞A B ⨯=⨯⨯+⨯=+=gR p p ρ 13．如本题附图所示，用泵2将储罐1中的有机混合液送至精馏塔3的中部进行分离。
已知储罐内液面维持恒定，其上方压力为1.0133⨯105 Pa 。
流体密度为800 kg/m 3。
精馏塔进口处的塔内压力为1.21⨯105 Pa ，进料口高于储罐内的液面8 m ，输送管道直径为φ68 mm ⨯4 mm ，进料量为20 m 3/h 。
料液流经全部管道的能量损失为70 J/kg ，求泵的有效功率。
解：在截面-A A '和截面-B B '之间列柏努利方程式，得2211221e 2f 22p u p u gZ W gZ h ρρ+++=+++∑ ()s m 966.1s m 004.02068.0414.33600204πkg J 700m 0.8Pa 1021.1Pa 100133.1222f 1125251=⨯-⨯====≈=-⨯=⨯=∑d V A V u h u Z Z p p ；；；；()222121e 21f 2p p u u W g Z Z h ρ--=++-+∑ ()()768.9WW 173800360020kgJ 175kg J 704.7893.146.2kg J 700.88.92966.1800100133.121.1e s e 25=⨯⨯===+++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯++⨯-=W w N W e19．用泵将2×104 kg/h 的溶液自反应器送至高位槽（见本题附图）。
反应器液面上方保持25.9×103 Pa 的真空度，高位槽液面上方为大气压。
管道为φ76 mm ×4 mm 的钢管，总长为35 m ，管线上有两个全开的闸阀、一个孔板流量计（局部阻力系数为4）、五个标准弯头。
反应器内液面与管路出口的距离为17 m 。
若泵的效率为0.7，求泵的轴功率。
（已知溶液的密度为1073 kg/m 3，黏度为6.3⨯10-4 Pa ⋅s 。
管壁绝对粗糙度可取为0.3 mm 。
）解：在反应器液面1-1，与管路出口内侧截面2-2，间列机械能衡算方程，以截面1-1，为基准水平面，得22b1b2121e 2f 22u u p p gz W gz h ρρ+++=+++∑ （1） 式中 z 1=0，z 2=17 m ，u b1≈0m 43.1m 1073068.0785.036001024242b2=⨯⨯⨯⨯==ρπd w u p 1=-25.9×103 Pa (表)，p 2=0 (表)将以上数据代入式（1），并整理得2b221e 21f ()2u p p W g z z h ρ-=-+++∑ =9.81×17+24312.+1073109.253⨯+f h ∑=192.0+fh ∑ 其中 f h ∑=（λ+e L L d +∑+∑ζ）2b22u =Re b du ρμ=30.068 1.4310730.6310-⨯⨯⨯=1.656×105 0044.0=d e根据Re 与e /d 值，查得λ=0.03，并由教材可查得各管件、阀门的当量长度分别为闸阀（全开）： 0.43×2 m =0.86 m标准弯头： 2.2×5 m =11 m故 f h ∑=(0.03×350.86110.068+++0.5+4)kg J 243.12=25.74J/kg 于是 ()kg J 217.7kg J 74.250.192e =+=W泵的轴功率为s N =e W η/w =W 7.036001027.2174⨯⨯⨯=1.73kW20．如本题附图所示，贮槽内水位维持不变。
槽的底部与内径为100 mm 的钢质放水管相连，管路上装有一个闸阀，距管路入口端15 m 处安有以水银为指示液的U 管压差计，其一臂与管道相连，另一臂通大气。
压差计连接管内充满了水，测压点与管路出口端之间的直管长度为20 m 。
（1）当闸阀关闭时，测得R =600 mm 、h =1500 mm ；当闸阀部分开启时，测得R =400 mm 、h =1400 mm 。
摩擦系数λ可取为0.025，管路入口处的局部阻力系数取为0.5。
问每小时从管中流出多少水（m 3）？（2）当闸阀全开时，U 管压差计测压处的压力为多少Pa （表压）。
（闸阀全开时L e /d ≈15，摩擦系数仍可取0.025。
）解：（1）闸阀部分开启时水的流量在贮槽水面1-1，与测压点处截面2-2，间列机械能衡算方程，并通过截面2-2，的中心作基准水平面，得22b1b21212f 1222u u p p gz gz h ρρ++=+++∑，－ （a ） 式中 p 1=0(表)()（表）Pa 39630Pa 4.181.910004.081.913600O H Hg 22=⨯⨯-⨯⨯=-=gR gR p ρρu b2=0，z 2=0z 1可通过闸阀全关时的数据求取。
当闸阀全关时，水静止不动，根据流体静力学基本方程知2H O 1Hg ()g z h gR ρρ+= （b ） 式中 h =1.5 m, R =0.6 m将已知数据代入式（b ）得m 66.6m 5.110006.0136001=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=z2222b b f,1-2c b b 15() 2.13(0.0250.5) 2.1320.12u u L h u u d λζ∑=+==⨯+= 将以上各值代入式（a ），即9.81×6.66=2b 2u +100039630+2.13 u b 2 解得 s m 13.3b =u水的流量为 ()s m 43.1s m 13.31.0785.036004π3600332b 2s =⨯⨯⨯==u d V（2）闸阀全开时测压点处的压力在截面1-1，与管路出口内侧截面3-3，间列机械能衡算方程，并通过管中心线作基准平面，得22b1b33113f 1322u u p p gz gz h ρρ++=+++∑，－ （c ） 式中 z 1=6.66 m ，z 3=0，u b1=0，p 1=p 32e b f,13c ()2L L u h d λζ-+∑∑=+=22b b 350.025(15)0.5 4.810.12u u ⎡⎤++=⎢⎥⎣⎦ 将以上数据代入式（c ），即9.81×6.66=2b 2u +4.81 u b 2 解得 s m 13.3b =u再在截面1-1，与2-2，间列机械能衡算方程，基平面同前，得22b1b21212f 1222u u p p gz gz h ρρ++=+++∑，－ （d ） 式中 z 1=6.66 m ，z 2=0，u b1≈0，u b2=3.51 m/s ，p 1=0（表压力）kg J 26.2kg J 251.35.01.05.1025.022f,1=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∑-h 将以上数值代入上式，则2.261000251.366.681.922++=⨯p 解得 p 2=3.30×104 Pa （表压）第二章 流体输送机械1．用离心油泵将甲地油罐的油品送到乙地油罐。
管路情况如本题附图所示。
启动泵之前A 、C 两压力表的读数相等。
启动离心泵并将出口阀调至某开度时，输油量为39 m 3/h ，此时泵的压头为38 m 。
已知输油管内径为100 mm ，摩擦系数为0.02；油品密度为810 kg/m 3。
试求（1）管路特性方程；（2）输油管线的总长度（包括所有局部阻力当量长度）。
解：（1）管路特性方程甲、乙两地油罐液面分别取作1-1’与2-2’截面，以水平管轴线为基准面，在两截面之间列柏努利方程，得到2e eH K Bq =+ 由于启动离心泵之前p A =p C ,于是gp Z K ρ∆+∆==0 则 2e e H Bq =又 e 38H H ==m])39/(38[2=B h 2/m 5=2.5×10–2 h 2/m 5则 22e e 2.510H q -=⨯（q e 的单位为m 3/h ）（2）输油管线总长度2e 2l l u H d gλ+= 39π0.0136004u ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=⨯ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦m/s=1.38 m/s 于是 e 22229.810.1380.02 1.38gdH l l u λ⨯⨯⨯+==⨯m=1960 m 2．用离心泵（转速为2900 r/min ）进行性能参数测定实验。
在某流量下泵入口真空表和出口压力表的读数分别为60 kPa 和220 kPa ，两测压口之间垂直距离为0.5 m ，泵的轴功率为6.7 kW 。
泵吸入管和排出管内径均为80 mm ，吸入管中流动阻力可表达为2f,0113.0h u -=∑（u 1为吸入管内水的流速，m/s ）。
离心泵的安装高度为2.5 m ，实验是在20 ℃，98.1 kPa 的条件下进行。
试计算泵的流量、压头和效率。
解：（1）泵的流量由水池液面和泵入口真空表所在截面之间列柏努利方程式（池中水面为基准面），得到∑-+++=10,211120f h u p gZ ρ习题1 附图将有关数据代入上式并整理，得48.3581.95.2100010605.3321=⨯-⨯=u 184.31=u m/s则 2π(0.08 3.1843600)4q =⨯⨯⨯m 3/h=57.61 m 3/h (2) 泵的扬程29.04m m 5.081.9100010)22060(3021=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯⨯+=++=h H H H(3) 泵的效率s 29.0457.6110009.81100%100036001000 6.7Hq g P ρη⨯⨯⨯==⨯⨯⨯=68% 在指定转速下，泵的性能参数为：q =57.61 m 3/h H =29.04 m P =6.7 kW η=68%5．用离心泵将真空精馏塔的釜残液送至常压贮罐。