化工原理下册课后思考题答案

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化工原理下册课后思考题答案

化工原理下册课后思考题答案

第六章传热问题1.传热过程有哪三种基本方式? 答1.直接接触式、间壁式、蓄热式。

问题2.传热按机理分为哪几种? 答2.传导、对流、热辐射。

问题3.物体的导热系数与哪些主要因素有关? 答3.与物态、温度有关。

问题4.流动对传热的贡献主要表现在哪儿? 答4.流动流体的载热。

问题5.自然对流中的加热面与冷却面的位置应如何放才有利于充分传热? 答5.加热面在下,制冷面在上。

问题6.液体沸腾的必要条件有哪两个? 答6.过热度、汽化核心。

问题7.工业沸腾装置应在什么沸腾状态下操作?为什么? 答7.核状沸腾状态。

以免设备烧毁。

问题8.沸腾给热的强化可以从哪两个方面着手? 答8.改善加热表面,提供更多的汽化核心;沸腾液体加添加剂,降低表面张力。

问题9.蒸汽冷凝时为什么要定期排放不凝性气体? 答9.避免其积累,提高α。

问题10.为什么低温时热辐射往往可以忽略,而高温时热辐射则往往成为主要的传热方式?答10.因Q与温度四次方成正比,它对温度很敏感。

问题11.影响辐射传热的主要因素有哪些? 答11.温度、黑度、角系数(几何位置)、面积大小、中间介质。

问题12.为什么有相变时的对流给热系数大于无相变时的对流给热系数?答12.①相变热远大于显热;②沸腾时汽泡搅动;蒸汽冷凝时液膜很薄。

问题13.有两把外形相同的茶壶,一把为陶瓷的,一把为银制的。

将刚烧开的水同时充满两壶。

实测发现,陶壶内的水温下降比银壶中的快,这是为什么?答13.陶瓷壶的黑度大,辐射散热快;银壶的黑度小,辐射散热慢。

问题14.若串联传热过程中存在某个控制步骤,其含义是什么?答14.该步骤阻力远大于其他各步骤的阻力之和,传热速率由该步骤所决定。

问题15.传热基本方程中,推导得出对数平均推动力的前提条件有哪些?答15.K、qm1Cp1、qm2Cp2沿程不变;管、壳程均为单程。

问题16.一列管换热器,油走管程并达到充分湍流。

用133℃的饱和蒸汽可将油从40℃加热至80℃。

化工原理下册(陈敏恒)思考题(整理版)

化工原理下册(陈敏恒)思考题(整理版)

第八章气体吸收1、吸收的目的和基本依据是什么?吸收的主要操作费用花费在哪?吸收的目的是分离气体混合物。

基本依据是气体混合物中各组份在溶剂中的溶解度不同。

操作费用主要花费在溶剂再生,溶剂损失。

2、选择吸收溶剂的主要依据是什么?什么是溶剂的选择性?溶解度大,选择性高,再生方便,蒸汽压低损失小。

溶剂对溶质溶解度大,对其他组份溶解度小。

3、E、m、H三者各自与温度、总压有何关系?m=E/P=HC M/P,m、E、H均随温度上升而增大,E、H基本上与总压无关,m反比于总压。

4、工业吸收过程气液接触的方式有哪两种?级式接触和微分接触。

5、扩散流J A,净物流N,传递速率N A相互之间有什么联系和区别?N A=J A+NC A/C M,N=N M+J A+J B。

(主体流动N M)J A、J B浓度梯度引起;N M微压力差引起;N A溶质传递,考察所需。

6、漂流因子有什么含义?等分子反向扩散时有无漂流因子?为什么?P/PBm(漂流因子)表示了主体流动对传质的贡献。

无漂流因子。

因为没有主体流动。

7、气体分子扩散系数与温度、压力有何关系?液体分子扩散系数与温度、粘度有何关系?D气∝T1.81/P,D液∝T/μ。

8、修伍德数、施密特数的物理含义是什么?(P14)Sh=kd/D表征对流传质速率与扩散传质速率之比。

Sc=μ/(ρD)表征动量扩散系数与分子扩散系数之比。

9、传质理论中,有效膜理论与表面更新理论有何主要区别?表面更新理论考虑到微元传质的非定态性,从k∝D推进到k∝D0.5。

10、传质过程中,什么时侯气相阻力控制?什么时侯液相阻力控制?mK y<<K x时,气相阻力控制;mK y>>K x时,液相阻力控制。

11、低浓度气体吸收有哪些特点?①G、L为常量,②等温过程,③传质系数沿塔高不变。

12、吸收塔高度计算中,将N OG与H OG分开,有什么优点?分离任务难易与设备效能高低相对分开,便于分析。

化工原理思考题答案解析

化工原理思考题答案解析

化工原理思考题答案第一章流体流动与输送机械1、压力与剪应力的方向及作用面有何不同(P7、P9)答:压力垂直作用于流体表面,方向指向流体的作用面,剪应力平行作用于流体表面,方向与法向速度梯度成正比。

2、试说明黏度的单位、物理意义及影响因素(P9)答:单位是N∙s∕∏f即Pa∙s,也用CP(厘泊),1CP=ImPa∙s,物理意义:黏度为流体流动时在与流动方向相垂直的方向上产生单位速度梯度所需的剪应力(分子间的引力和分子的运动和碰撞)。

影响因素:流体的种类、温度和压力。

3、采用U型压差计测某阀门前后的压力差,压差计的读数与U型压差计放置的位置有关吗?(P12T3例1-3)答:无关,对于均匀管路,无论如何放置,在流量及管路其他条件一定时,流体流动阻力均相同,因此U型压差计的读数相同,但两截面的压力差却不相同。

4、流体流动有几种类型?判断依据是什么?(P25)答:流型有两种,层流和湍流,依据是:Re<2000时,流动为层流;Re⅛4000时,为湍流,2000WReW4000时,可能为层流,也可能为湍流5、雷诺数的物理意义是什么?(P25)答:雷诺数表示流体流动中惯性力与黏性力的对比关系,反映流体流动的湍动程度。

6、层流与湍流的本质区别是什么?(P24、P27)答:层流与湍流的本质区别是层流没有质点的脉动,湍流有质点的脉动。

7、流体在圆管内湍流流动时,在径向上从管壁到管中心可分为哪几个区域?(P28)答:层流内层、过渡层和湍流主体三个区域。

8、流体在圆形直管中流动,若管径一定而流量增大一倍,则层流时能量损失时原来的多少倍?完全湍流时流体损失又是原来的多少倍?(P31、32、33)答:层流时Wfxu,管径一定流量U增大一倍,Wf增大一倍能量损失是原来的2倍,完全湍流时Wf8/,管径一定流量U增大一倍,Wf增大流量增大四倍,能量损失是原来的4倍。

9、圆形直管中,流量一定,设计时若将管径增加一倍,则层流时能量损失时原来的多少倍?完全湍流时流体损失又是原来的多少倍?(P32、32、33)答:层流时Wf8u,流量一定管径d增加一倍,d2增大四倍,Wf减小为原来的1/4,能量损失是原来的1/4倍,完全湍流时Wf8tl2,流量一定管径d增加一倍,cP增大四倍,管径增加一倍能量损失是原来的1/4倍。

化工原理第三版思考题答案

化工原理第三版思考题答案

化工原理第三版思考题答案【篇一:《化工原理》(第三版)复习思考题及解答】广义地说,凡工业生产的关键环节是_______________,这类生产便归属化工生产范畴。

(答:改变物质组成)2)为了便于管理及技术交流,很多行业从化工中划分出去,但它们仍属“化工大家族”中的一员。

这些行业_______________等。

(答:石油化工,塑料工业,制药工业,硅酸盐工业??)3)生产工艺学是___________________。

(答:研究某一化工产品生产全过程的学科)4)化学工程是_____________________。

(答:研究化工生产中共性问题的学科)5)化工生产中虽然化学反应是核心,但前、后对物料的处理大都为物理加工过程。

这些对物料的物理加工过程称为___________。

(答:单元操作)6)介绍主要单元操作的原理、方法及设备的课程叫_______________。

(答:化工原理)8)基本单位:长度_______ ,质量_______ ,时间_______ 。

(答:m,kg,s)9)导出单位:力_______ ,功或能_______ ,功率_______ ,压强_______ (答:n, j, w, pa)12)量纲是_____________。

如长度单位有m,cm,mm,km 等,其量纲为________ 。

(答:普遍化单位,l)13)物料衡算是对__________、 __________而言的。

[答:一定的时间间隔,一定的空间范围(控制体)]14)总的物料衡算式为__________________ 。

(答:∑mi-∑mo= ma ,各种m的单位均为质量单位,如kg)15)若无化学反应,对任一组分j,物料衡算式为_____________。

(答:∑mi,j-∑mo,j= ma,j)16)若进、出控制体的物料均为连续流股,各流股的质量流量均恒定,∑mi=∑mo,控制体内任一位置物料的所有参量—如温度、压强、组成、流速等都不随时间而改变,则该控制体处于___________过程。

《化工原理》(第三版)复习思考题及解答

《化工原理》(第三版)复习思考题及解答

第0章绪论1)广义地说,凡工业生产的关键环节是_______________,这类生产便归属化工生产范畴。

(答:改变物质组成)2)为了便于管理及技术交流,很多行业从化工中划分出去,但它们仍属“化工大家族”中的一员。

这些行业有_______________等。

(答:石油化工,塑料工业,制药工业,硅酸盐工业……)3)生产工艺学是___________________。

(答:研究某一化工产品生产全过程的学科)4)化学工程是_____________________。

(答:研究化工生产中共性问题的学科)5)化工生产中虽然化学反应是核心,但前、后对物料的处理大都为物理加工过程。

这些对物料的物理加工过程称为___________。

(答:单元操作)6)介绍主要单元操作的原理、方法及设备的课程叫_______________。

(答:化工原理)7)物理量=__________×_____________(答:数,单位)8)基本单位:长度_______ ,质量_______ ,时间_______ 。

(答:m,kg,s)9)导出单位:力_______ ,功或能_______ ,功率_______ ,压强_______ (答:N, J, W, Pa)10) 有的单位前面有“字首” ,这些字首的意思是:k_______ ,c_______ ,m_______ ,μ_______。

(答:103,10-2,10-3,10-6)11)查得30℃水的粘度--μ×105 /Pa·S为80.12,表明μ= ______。

(答:80.12×10-5Pa.s)12)量纲是_____________。

如长度单位有m,cm,mm,km 等,其量纲为________ 。

(答:普遍化单位,L)13)物料衡算是对__________、 __________而言的。

[答:一定的时间间隔,一定的空间范围(控制体)]14)总的物料衡算式为__________________ 。

化工原理课后思考题下册(管国锋)

化工原理课后思考题下册(管国锋)
[分析]一般相平衡常数m值是可查的,是已知值,但此题却以“与入塔气体成平衡的液相浓度为0.030”间接给出了m,一般(mG/L)值是m与L/G均已知后算得得,但此题却把(mG/L)作为已知值给出。像这样的考察基本概念及解G/L=0.80,∴L/G=1.25,又,y2=y1(1- )=0.030×(1-0.95)=1.5×10-3,由L/G=(0.030-0.0015)/x1=1.25,∴x1=0.0228
16)某逆流填料吸收塔,塔截面积为0.8m2,在常压,27℃下处理混合气流量为1200m2/h,则气体的摩尔通量G=______kmol/(h·m2)。(答:60.91)
[分析]根据pv=nRT公式,把v的单位看成m3/h,n的单位看成kmol/h
17)低浓度气体吸收的特点是:______。(答①全塔气液摩尔通量G、L均为常量;②全塔等温吸收;③ky,kx在全塔均为常量)
3)对吸收剂的要求主要是________________。(答:对欲吸收的溶质气体溶解度大,选择性好,溶解度对温度改变的变化大,挥发度小,无毒,价廉,易得)
4)二元气相物系,分子扩散系数DAB与DBA的关系是:DAB_____________DBA。(答:=)
5)气相分子扩散系数DAB值正比于绝对温度T的_______次方,反比于绝对压强P的______次方。(答:1.5,1)
[分析]吸收塔内:L/G=0.18=(0.020-0.0020)/(x1-0.0060),∴x1=0.106,mG/L=0.6944
解吸塔内:A=L/(mG)=0.7911
31)承30)题,含苯煤气及过热蒸气流量均不变,把液体循环量增加一倍,其他操作条件不变,已知解吸塔内 ,则x2=_____,x1=_____,y2=_______。(答:0.02733,0.07256,3.717×10-3)

化工原理第三版(陈敏恒)上、下册课后思考题答案(精心整理版)

化工原理第三版(陈敏恒)上、下册课后思考题答案(精心整理版)

化工原理第三版(陈敏恒)上、下册课后思考题答案(精心整理版)第一章流体流动1、什么是连续性假定?质点的含义是什么?有什么条件?连续性假设:假定流体是由大量质点组成的,彼此间没有间隙,完全充满所占空间的连续介质。

质点指的是一个含有大量分子的流体微团,其尺寸远小于设备尺寸,但比分子自由程却要大得多。

2、描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点?拉格朗日法描述的是同一质点在不同时刻的状态;欧拉法描述的是空间各点的状态及其与时间的关系。

3、粘性的物理本质是什么?为什么温度上升,气体粘度上升,而液体粘度下降?粘性的物理本质是分子间的引力和分子的运动与碰撞。

通常气体的粘度随温度上升而增大,因为气体分子间距离较大,以分子的热运动为主,温度上升,热运动加剧,粘度上升。

液体的粘度随温度增加而减小,因为液体分子间距离较小,以分子间的引力为主,温度上升,分子间的引力下降,粘度下降。

4、静压强有什么特性?①静止流体中,任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力;②作用于某一点不同方向上的静压强在数值上是相等的;③压强各向传递。

7、为什么高烟囱比低烟囱拔烟效果好?由静力学方程可以导出,所以H增加,压差增加,拔风量大。

8、什么叫均匀分布?什么叫均匀流段?均匀分布指速度分布大小均匀;均匀流段指速度方向平行、无迁移加速度。

9、伯努利方程的应用条件有哪些?重力场下、不可压缩、理想流体作定态流动,流体微元与其它微元或环境没有能量交换时,同一流线上的流体间能量的关系。

12、层流与湍流的本质区别是什么?区别是否存在流体速度u、压强p的脉动性,即是否存在流体质点的脉动性。

13、雷诺数的物理意义是什么?物理意义是它表征了流动流体惯性力与粘性力之比。

14、何谓泊谡叶方程?其应用条件有哪些?应用条件:不可压缩流体在直圆管中作定态层流流动时的阻力损失计算。

15、何谓水力光滑管?何谓完全湍流粗糙管?当壁面凸出物低于层流内层厚度,体现不出粗糙度过对阻力损失的影响时,称为水力光滑管。

化工原理(下)课后习题解答

化工原理(下)课后习题解答

由于 1B A =+x x 故 2 B B A A B A A (d A d M x M x x M M w += (2 B B A A AA A M w M w M w x += 2 ( ( AdAdB BAAB AAA BB AA A1 1 ( 1 M w M w M M M w M w M w M w x +-
代入式(7-25,得 AA AAA AA AB A 2d d 2d d N p p z RT p N N y z c D N 总-=-= 分离变量,并积分得 总 总总 p p p z RT p D N A1 AB A 2ln 21+∆= 52521 1.8510101.3101.3222.5ln kmol/(m s 1.01210 kmol/(m s28.3142730.015101.3 --⨯⨯+⨯=⨯⋅ =⨯⋅ ⨯⨯ 5 2 5 2 B A 33 1.01210kmol/(m s 3.03610kmol/(m s N N --=-=-⨯⨯⋅ =-⨯⋅
0.2002 .99233S ⋅ =⋅ ⨯= = EM H ρ 2. 在温度为 25 ℃及总压为 101.3 kPa 的条件下,使含二氧化碳为 3.0%(体积分数的混合空气与含二氧化碳为 350 g/m 3 的水溶液接触。试判断二 氧化碳的传递方向,并计算以二氧化碳的分压表示的总传质推动力。已知操作条件 下,亨利系数 5 1066.1⨯=E kPa ,水溶液3350/1000 kmol/m 0.008kmol/m 44 c= = 对于稀水溶液,总浓度为 3t 997.8 k m o l /m 55.4318 c= =kmol/m 3 水溶液中 CO 2 的摩尔分数为
解:设 A -NH 3;B -H 2O 离界面 5 mm 处为点 1、两相界面处为点 2,则氨的摩尔分数为 085.0A1=x ,022.0A2=x 915.0085.01A1 1B1=-=-=x x 978.0022.01A2 1B2=-=-=x x 946.0915.0978 .0ln 915 .0978.0ln B1 B2B1B2 BM =-=-= x x x x x 点 1、点 2 处溶液的平均摩尔质量为 (kmol kg 92.17kmol kg 18915.01785.01=⨯+⨯=M (kmol kg 98.17kmol kg 18978.017022.02=⨯+⨯=M 溶液的平均总物质的量浓度为

化工原理课后思考题参考答案

化工原理课后思考题参考答案

化⼯原理课后思考题参考答案第⼆章流体输送机械2-1 流体输送机械有何作⽤答:提⾼流体的位能、静压能、流速,克服管路阻⼒。

2-2 离⼼泵在启动前,为什么泵壳内要灌满液体启动后,液体在泵内是怎样提⾼压⼒的泵⼊⼝的压⼒处于什么状体答:离⼼泵在启动前未充满液体,则泵壳内存在空⽓。

由于空⽓的密度很⼩,所产⽣的离⼼⼒也很⼩。

此时,在吸⼊⼝处所形成的真空不⾜以将液体吸⼊泵内。

虽启动离⼼泵,但不能输送液体(⽓缚);启动后泵轴带动叶轮旋转,叶⽚之间的液体随叶轮⼀起旋转,在离⼼⼒的作⽤下,液体沿着叶⽚间的通道从叶轮中⼼进⼝位置处被甩到叶轮外围,以很⾼的速度流⼊泵壳,液体流到蜗形通道后,由于截⾯逐渐扩⼤,⼤部分动能转变为静压能。

泵⼊⼝处于⼀定的真空状态(或负压)2-3 离⼼泵的主要特性参数有哪些其定义与单位是什么1、流量q v: 单位时间内泵所输送到液体体积,m3/s, m3/min, m3/h.。

2、扬程H:单位重量液体流经泵所获得的能量,J/N,m3、功率与效率:轴功率P :泵轴所需的功率。

或电动机传给泵轴的功率。

有效功率P e :gH q v ρ=e P效率η:p P e =η 2-4 离⼼泵的特性曲线有⼏条其曲线的形状是什么样⼦离⼼泵启动时,为什么要关闭出⼝阀门答:1、离⼼泵的H 、P 、η与q v 之间的关系曲线称为特性曲线。

共三条;2、离⼼泵的压头H ⼀般随流量加⼤⽽下降离⼼泵的轴功率P 在流量为零时为最⼩,随流量的增⼤⽽上升。

η与q v 先增⼤,后减⼩。

额定流量下泵的效率最⾼。

该最⾼效率点称为泵的设计点,对应的值称为最佳⼯况参数。

3、关闭出⼝阀,使电动机的启动电流减⾄最⼩,以保护电动机。

2-5 什么是液体输送机械的扬程离⼼泵的扬程与流量的关系是怎样测定的液体的流量、泵的转速、液体的粘度对扬程有何影响答:1、单位重量液体流经泵所获得的能量2、在泵的进、出⼝管路处分别安装真空表和压⼒表,在这两处管路截⾯1、2间列伯努利⽅程得:f V M H gu u g P P h H ∑+-+-+=221220ρ3、离⼼泵的流量、压头均与液体密度⽆关,效率也不随液体密度⽽改变,因⽽当被输送液体密度发⽣变化时,H-Q 与η-Q 曲线基本不变,但泵的轴功率与液体密度成正⽐。

化工原理实验课后思考题答案及习题

化工原理实验课后思考题答案及习题

化工原理实验课后思考题答案及习题实验一、流体流动阻力的测定1、进行测试系统的排气工作时,是否应关闭系统的出口阀门?为什么?答:在进行测试系统的排气时,不应关闭系统的出口阀门,因为出口阀门是排气的通道,若关闭,将无法排气,启动离心泵后会发生气缚现象,无法输送液体。

2、如何检验系统内的空气已经被排除干净?答:可通过观察离心泵进口处的真空表和出口处压力表的读数,在开机前若真空表和压力表的读数均为零,表明系统内的空气已排干净;若开机后真空表和压力表的读数为零,则表明,系统内的空气没排干净。

3、在U形压差计上装设“平衡阀”有何作用?在什么情况下它是开着的,又在什么情况下它应该关闭的?答:用来改变流经阀门的流动阻力以达到调节流量的目的,其作用对象是系统的阻力,平衡阀能够将新的水量按照设计计算的比例平衡分配,各支路同时按比例增减,仍然满足当前气候需要下的部份负荷的流量需求,起到平衡的作用。

平衡阀在投运时是打开的,正常运行时是关闭的。

4、U行压差计的零位应如何校正?答:先打开平衡阀,关闭二个截止阀,即可U行压差计进行零点校验。

5、为什么本实验数据须在对数坐标纸上进行标绘?答:为对数可以把乘、除因变成加、减,用对数坐标既可以把大数变成小数,又可以把小数扩大取值范围,使坐标点更为集中清晰,作出来的图一目了然。

6、你在本实验中掌握了哪些测试流量、压强的方法,它们各有什么特点?答:测流量用转子流量计、测压强用U形管压差计,差压变送器。

转子流量计,随流量的大小,转子可以上、下浮动。

U形管压差计结构简单,使用方便、经济。

差压变送器,将压差转换成直流电流,直流电流由毫安表读得,再由已知的压差~电流回归式算出相应的压差,可测大流量下的压强差。

实验二、离心泵特性曲线的测定1、离心泵启动前为什么要先灌水排气?本实验装置中的离心泵在安装上有何特点?答:为了防止打不上水、即气缚现象发生。

2、启动泵前为什么要先关闭出口阀,待启动后,再逐渐开大?而停泵时,也要先关闭出口阀?答:防止电机过载。

《化工原理》下册(第二版)教材各章节课后习题答案

《化工原理》下册(第二版)教材各章节课后习题答案

17 NT=18
18 η=96.7%; Rmin=1.51
19 xD=0.889; xW=0.194
第 3 页,共 7 页
《化工原理》下册(第二版)教材各章节课后习题答案
20 xD=0.873; xW=0.207 21 xD=0.00869; xW=3.27×10-4 22 xW=0.0935; EmV=66.4% 23 (1) xD=0.8; xW=0.05;(2)略 24 (1)NT=7; (2)V=20.3kmol/h; (3)D=47.4kmol; W=52.6kmol 25 t=60℃; xA=0.188; xB=0.361; xC=0.451 26 x(A-D) :0.030;0.153;0.581;0.237 y(A-D) :0.141;0.306;0.465;0.085 27 D/F=0.4975;W/F=0.5025; xD(A-D):0.402;0.591;0.007;9.7×10-5 ; xW(A-D):1.4×10-5;0.012;0.690;0.298 28 N=14.1 ; N1=7.9 第十章 气液传质设备 1 EmV=0.758 2 ET=41% 3 N 实=10 4 D=1.2m
《化工原理》下册(第二版)教材各章节课后习题答案
5 (1) =31.3kmol; =0.619(2) =38.0kmol;y=0.563
6 (1)D/F=0.228;(2)L/V=0.667; (3)L/V=0.8 ; =1.68
=0.470
7 =14.32kmol/h
8 (1)V=10kmol/h ; (2)R=16; L/V=0.941
7 (1)Smin=36.47kg/h (2)N=5.1 第十二章 其它传质分离方法
1 m=47.7kg

(完整版)化工原理思考题答案(最新整理)

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化工原理思考题答案第一章流体流动与输送机械1、压力与剪应力的方向及作用面有何不同答:压力垂直作用于流体表面,方向指向流体的作用面,剪应力平行作用于流体表面,方向与法向速度梯度成正比。

2、试说明粘度的单位、物理意义及影响因素答:单位是N·S/m2即Pa·s,也用cp,1cp=1mPa·s,物理意义为:分子间的引力和分子的运动和碰撞,与流体的种类、温度及压力有关3、采用U型压差计测某阀门前后的压力差,压差计的读数与U型压差计放置的位置有关吗?答:无关,对于均匀管路,无论如何放置,在流量及管路其他条件一定时,流体流动阻力均相同,因此U型压差计的读数相同,但两截面的压力差却不相同。

4、流体流动有几种类型?判断依据是什么?答:流型有两种,层流和湍流,依据是:Re≤2000时,流动为层流;Re≥4000时,为湍流,2000≤Re≤4000时,可能为层流,也可能为湍流5、雷诺数的物理意义是什么?答:雷诺数表示流体流动中惯性力与黏性力的对比关系,反映流体流动的湍动状态6、层流与湍流的本质区别是什么?答:层流与湍流的本质区别是层流没有径向脉动,湍流有径向脉动7、流体在圆管内湍流流动时,在径向上从管壁到管中心可分为哪几个区域?答:层流内层、过渡层和湍流气体三个区域。

8、流体在圆形直管中流动,若管径一定而流量增大一倍,则层流时能量损失时原来的多少倍?完全湍流时流体损失又是原来的多少倍?答:层流时W f∝u,流量增大一倍能量损失是原来的2倍,完全湍流时Wf∝u2 ,流量增大一倍能量损失是原来的4倍。

9、圆形直管中,流量一定,设计时若将管径增加一倍,则层流时能量损失时原来的多少倍?完全湍流时流体损失又是原来的多少倍?答:10、如图所示,水槽液面恒定,管路中ab及cd两段的管径、长度及粗糙度均相同,试比较一下各量大小11、用孔板流量计测量流体流量时,随流量的增加,孔板前后的压差值将如何变化?若改用转子流量计,转子上下压差值又将如何变化?答:孔板前后压力差Δp=p1-p2,流量越大,压差越大,转子流量计属于截面式流量计,恒压差,压差不变。

化工原理第二版夏清贾绍义课后习题解答带图

化工原理第二版夏清贾绍义课后习题解答带图

化工原理第二版夏清,贾绍义课后习题解答(夏清、贾绍义主编.化工原理第二版(下册).天津大学出版)社,.)第1章蒸馏1.已知含苯(摩尔分率)的苯-甲苯混合液,若外压为99kPa,试求该溶液的饱和温度。

苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。

t(℃) 85 90 95 100 105x解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据**,由于总压,P1-1查例附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P AB***t-x可得出液相组成,这样就可以得到一组绘平衡)/(P,则由P = 99kPax= (P-P-P)BAB.图数据。

以t = ℃为例 x =(99-40)/()=同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当x = 时,相应的温度为92℃2.正戊烷(CH)和正己烷(CH)的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求P = 下该溶液的145612平衡数据。

温度 CH 125K CH14 6饱和蒸汽压(kPa)解:根据附表数据得出相同温度下CH(A)和CH(B)的饱和蒸汽压141256*= ℃时 P 以t = ℃时为例,当t = B*= 查得P A得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 279 289*(kPa) P A利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以℃时为例***)-Pt= ℃时 x = (P-P)/(P 当BAB=()/()= 1平衡气相组成以℃为例*x/P = ×1/ = 1 ℃时当 t= y = P A同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 279 289x 1 0y 1 0根据平衡数据绘出t-x-y曲线3.利用习题2的数据,计算:⑴相对挥发度;⑵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:①计算平均相对挥发度**计算出各温度下的相对挥发度理想溶液相对挥发度α= P:/P BA t(℃) α - - - - - - - -取℃和279℃时的α值做平均α= (+)/2 = m②按习题2的x数据计算平衡气相组成y的值当x = 时,y = ×[1+×]=同理得到其他y值列表如下t(℃) 279 289αx 1 0y 1 0'曲线和原先的t-x-y曲线如图③作出新的t-x-y4.在常压下将某原料液组成为(易挥发组分的摩尔)的两组溶液分别进行简单蒸馏和平衡蒸馏,若汽化率为1/3,试求两种情况下的斧液和馏出液组成。

化工原理下课后习题解答天津大学化工学院柴诚敬

化工原理下课后习题解答天津大学化工学院柴诚敬

第七章传质与分离过程概论1.在吸收塔中用水吸收混于空气中的氨。

已知入塔混合气中氨含量为5.5%(质量分数,下同),吸收后出塔气体中氨含量为0.2%,试计算进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 。

解:先计算进、出塔气体中氨的摩尔分数1y 和2y 。

120.055/170.09030.055/170.945/290.002/170.00340.002/170.998/29y y ==+==+进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 为10.09030.099310.0903Y ==-20.00340.003410.0034Y ==-由计算可知,当混合物中某组分的摩尔分数很小时,摩尔比近似等于摩尔分数。

2. 试证明由组分A 和B 组成的双组分混合物系统,下列关系式成立: (1)2)B A A B A B A A (d d M x M x x M M w +=(2)2A )(d d BB AA B A A M w M w M M w x +=解:(1)BB A A A AA M x M x x M w +=BA A A)1(A A M x M x x M -+=2)B B A )B A )B B A (A A (A (A A A d A d M x M x M M M x M x M x M x w +-+=-2)B B A )B A (B A A (M x M x x x M M +=+由于 1B A =+x x 故2)B B A A B A A (d A d M x M x x M M w +=(2)BB AAA AA M w M w M w x+=2)()(Ad A d BB A A BAA ABB AA A 11)(1M w M w M M M w M w M w M w x+-+=-2)(BA 1(BB A A )B A M w M w M M w w ++=2)(BB AA B A 1M w M w M M +=故 2)(d A d BB AA B A A M w M w M M w x +=3. 在直径为0.012 m 、长度为0.35 m 的圆管中,CO 气体通过N 2进行稳态分子扩散。

化工原理第二版_(下册)天津大学出版社 课后习题解答

化工原理第二版_(下册)天津大学出版社 课后习题解答

第1章蒸馏1.已知含苯0.5(摩尔分率)的苯-甲苯混合液,若外压为99kPa,试求该溶液的饱和温度。

苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。

t(℃) 80.1 85 90 95 100 105x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P B*,P A*,由于总压P = 99kPa,则由x = (P-P B*)/(P A*-P B*)可得出液相组成,这样就可以得到一组绘图数据。

以t = 80.1℃为例 x =(99-40)/(101.33-40)= 0.962同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当x = 0.5时,相应的温度为92℃2.正戊烷(C5H12)和正己烷(C6H14)的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。

温度 C5H12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3K C6H14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3解:根据附表数据得出相同温度下C5H12(A)和C6H14(B)的饱和蒸汽压以t = 248.2℃时为例,当t = 248.2℃时 P B* = 1.3kPa查得P A*= 6.843kPa得到其他温度下A¸B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3P A*(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300P B*(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以260.6℃时为例当t= 260.6℃时 x = (P-P B*)/(P A*-P B*)=(13.3-2.826)/(13.3-2.826)= 1平衡气相组成以260.6℃为例当t= 260.6℃时 y = P A*x/P = 13.3×1/13.3 = 1同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0y 1 0.767 0.733 0.524 0根据平衡数据绘出t-x-y曲线3.利用习题2的数据,计算:⑴相对挥发度;⑵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。

化工原理第三版思考题答案

化工原理第三版思考题答案

化工原理第三版思考题答案【篇一:《化工原理》(第三版)复习思考题及解答】广义地说,凡工业生产的关键环节是_______________,这类生产便归属化工生产范畴。

(答:改变物质组成)2)为了便于管理及技术交流,很多行业从化工中划分出去,但它们仍属“化工大家族”中的一员。

这些行业_______________等。

(答:石油化工,塑料工业,制药工业,硅酸盐工业??)3)生产工艺学是___________________。

(答:研究某一化工产品生产全过程的学科)4)化学工程是_____________________。

(答:研究化工生产中共性问题的学科)5)化工生产中虽然化学反应是核心,但前、后对物料的处理大都为物理加工过程。

这些对物料的物理加工过程称为___________。

(答:单元操作)6)介绍主要单元操作的原理、方法及设备的课程叫_______________。

(答:化工原理)8)基本单位:长度_______ ,质量_______ ,时间_______ 。

(答:m,kg,s)9)导出单位:力_______ ,功或能_______ ,功率_______ ,压强_______ (答:n, j, w, pa)12)量纲是_____________。

如长度单位有m,cm,mm,km 等,其量纲为________ 。

(答:普遍化单位,l)13)物料衡算是对__________、 __________而言的。

[答:一定的时间间隔,一定的空间范围(控制体)]14)总的物料衡算式为__________________ 。

(答:∑mi-∑mo= ma ,各种m的单位均为质量单位,如kg)15)若无化学反应,对任一组分j,物料衡算式为_____________。

(答:∑mi,j-∑mo,j= ma,j)16)若进、出控制体的物料均为连续流股,各流股的质量流量均恒定,∑mi=∑mo,控制体内任一位置物料的所有参量—如温度、压强、组成、流速等都不随时间而改变,则该控制体处于___________过程。

(完整版)化工原理思考题答案

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化工原理思考题答案第一章流体流动与输送机械1、压力与剪应力的方向及作用面有何不同答:压力垂直作用于流体表面,方向指向流体的作用面,剪应力平行作用于流体表面,方向与法向速度梯度成正比。

2、试说明粘度的单位、物理意义及影响因素答:单位是N·S/m2即Pa·s,也用cp,1cp=1mPa·s,物理意义为:分子间的引力和分子的运动和碰撞,与流体的种类、温度及压力有关3、采用U型压差计测某阀门前后的压力差,压差计的读数与U型压差计放置的位置有关吗?答:无关,对于均匀管路,无论如何放置,在流量及管路其他条件一定时,流体流动阻力均相同,因此U型压差计的读数相同,但两截面的压力差却不相同。

4、流体流动有几种类型?判断依据是什么?答:流型有两种,层流和湍流,依据是:Re≤2000时,流动为层流;Re≥4000时,为湍流,2000≤Re≤4000时,可能为层流,也可能为湍流5、雷诺数的物理意义是什么?答:雷诺数表示流体流动中惯性力与黏性力的对比关系,反映流体流动的湍动状态6、层流与湍流的本质区别是什么?答:层流与湍流的本质区别是层流没有径向脉动,湍流有径向脉动7、流体在圆管内湍流流动时,在径向上从管壁到管中心可分为哪几个区域?答:层流内层、过渡层和湍流气体三个区域。

8、流体在圆形直管中流动,若管径一定而流量增大一倍,则层流时能量损失时原来的多少倍?完全湍流时流体损失又是原来的多少倍?答:层流时W f∝u,流量增大一倍能量损失是原来的2倍,完全湍流时Wf∝u2 ,流量增大一倍能量损失是原来的4倍。

9、圆形直管中,流量一定,设计时若将管径增加一倍,则层流时能量损失时原来的多少倍?完全湍流时流体损失又是原来的多少倍?答:10、如图所示,水槽液面恒定,管路中ab及cd两段的管径、长度及粗糙度均相同,试比较一下各量大小11、用孔板流量计测量流体流量时,随流量的增加,孔板前后的压差值将如何变化?若改用转子流量计,转子上下压差值又将如何变化?答:孔板前后压力差Δp=p1-p2,流量越大,压差越大,转子流量计属于截面式流量计,恒压差,压差不变。

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化工原理下册课后思考题答案第六章传热问题1.传热过程有哪三种基本方式? 答1.直接接触式、间壁式、蓄热式。

问题2.传热按机理分为哪几种? 答2•传导、对流、热辐射。

问题3.物体的导热系数与哪些主要因素有关 ? 答3.与物态、温度有关。

问题4.流动对传热的贡献主要表现在哪儿 ? 答4.流动流体的载热。

问题5.自然对流中的加热面与冷却面的位置应如何放才有利于充分传热? 答5.加热面在下,制冷面在上。

问题6.液体沸腾的必要条件有哪两个? 答6.过热度、汽化核心。

问题7.工业沸腾装置应在什么沸腾状态下操作?为什么? 答7•核状沸腾状态。

以免设备烧毁。

问题8.沸腾给热的强化可以从哪两个方面着手 ? 答8 .改善加热表面,提供更多的汽化核心;沸腾液体加添加剂,降低表面张力问题9.蒸汽冷凝时为什么要定期排放不凝性气体 ? 答9.避免其积累,提高a。

问题10.为什么低温时热辐射往往可以忽略,而高温时热辐射则往往成为主要的传热方式 ?答10.因Q与温度四次方成正比,它对温度很敏感。

问题11.影响辐射传热的主要因素有哪些? 答11 .温度、黑度、角系数(几何位置)、面积大小、中间介质。

问题12.为什么有相变时的对流给热系数大于无相变时的对流给热系数?答12.①相变热远大于显热;②沸腾时汽泡搅动;蒸汽冷凝时液膜很薄。

问题13.有两把外形相同的茶壶,一把为陶瓷的,一把为银制的。

将刚烧开的水同时充满两壶。

实测发现,陶壶内的水温下降比银壶中的快,这是为什么?答13.陶瓷壶的黑度大,辐射散热快;银壶的黑度小,辐射散热慢。

问题14.若串联传热过程中存在某个控制步骤,其含义是什么?答14.该步骤阻力远大于其他各步骤的阻力之和,传热速率由该步骤所决定。

问题15.传热基本方程中,推导得出对数平均推动力的前提条件有哪些 ?答15. K、qm1Cp1 qm2Cp胡程不变;管、壳程均为单程。

问题16. 一列管换热器,油走管程并达到充分湍流。

用133C的饱和蒸汽可将油从40C加热至80C。

若现欲增加50%勺油处理量,有人建议采用并联或串联同样一台换热器的方法,以保持油的出口温度不低于80C,这个方案是否可行?答16.可行。

问题17.为什么一般情况下,逆流总是优于并流?并流适用于哪些情况?答17.逆流推动力△ tm大,载热体用量少。

热敏物料加热,控制壁温以免过高。

问题18.解决非定态换热器问题的基本方程是哪几个 ?答18.传热基本方程,热量衡算式,带有温变速率的热量衡算式。

问题19.在换热器设计计算时,为什么要限制屮大于0.8 ?答19.当屮< 0.8时,温差推动力损失太大,△ tm小,所需A变大,设备费用增加。

第七章蒸发问题1.蒸发操作不同于一般换热过程的主要点有哪些 ?答1.溶质常析出在加热面上形成垢层;热敏性物质停留时间不得过长;与其它单元操作相比节能更重要。

问题2.提高蒸发器内液体循环速度的意义在哪?降低单程汽化率的目的是什么?答2.不仅提高a,更重要在于降低单程汽化率。

减缓结垢现象。

问题3.为什么要尽可能扩大管内沸腾时的气液环状流动的区域?答3.因该区域的给热系数a最大。

问题4.提高蒸发器生产强度的途径有哪些?答4.u T,降低单程汽化率,K T;提高真空度,t J,增加传热推动力。

问题5.试分析比较单效蒸发器的间歇蒸发和连续蒸发的生产能力的大小。

设原料液浓度、温度、完成液浓度、加热蒸汽压强以及冷凝器操作压强均相等?答5.单效间歇蒸发起先△小,生产能力大。

问题6.多效蒸发的效数受哪些限制?答6.经济上限制:W/D的上升达不到与效数成正比, W/A的下降比与效数成反比还快;技术上限制:艺△必须小于T-t,而T-t是有限的。

问题7.试比较单效与多效蒸发之优缺点?答7.单效蒸发生产强度高,设备费用低,经济性低。

多效蒸发经济性高。

00第八章气体吸收问题1.吸收的目的和基本依据是什么?吸收的主要操作费用花费在哪?答1.吸收的目的是分离气体混合物。

基本依据是气体混合物中各组份在溶剂中的溶解度不同。

操作费用主要花费在溶剂再生,溶剂损失。

问题2.选择吸收溶剂的主要依据是什么?什么是溶剂的选择性?答2.溶解度大,选择性高,再生方便,蒸汽压低损失小。

溶剂对溶质溶解度大,对其他组份溶解度小。

问题3.E,m,H三者各自与温度、总压有何关系?答3. m=E/P=HCM,m E、H均随温度上升而增大,E、H基本上与总压无关,m反比于总压。

问题4.工业吸收过程气液接触的方式有哪两种 ?答4.级式接触和微分接触。

问题5.扩散流JA,净物流N,主体流动NM传递速率NA相互之间有什么联系和区别?答5. N=NM+JA+JB,NA=JA+NMCA/CM JA、JB浓度梯度引起;NM微压力差引起;NA溶质传递,考察所需。

问题6.漂流因子有什么含义?等分子反向扩散时有无漂流因子?为什么?答6. P/PBm表示了主体流动对传质的贡献。

无漂流因子。

因为没有主体流动。

问题7.气体分子扩散系数与温度、压力有何关系?液体分子扩散系数与温度、粘度有何关系 ?1.81 答 7. D气*T/P,D液*T/ |io问题8.修伍德数、施密特数的物理含义是什么 ?答8. Sh=kd/D表征对流传质速率与扩散传质速率之比。

Sc=u / p D表征动量扩散系数与分子扩散系数之比。

问题9.传质理论中,有效膜理论与表面更新理论有何主要区别?答9.表面更新理论考虑到微元传质的非定态性,从k* D推进到k* D0.5 o问题10.传质过程中,什么时侯气相阻力控制?什么时侯液相阻力控制?答10. mky<<kx时,气相阻力控制;mky>>kx时,液相阻力控制。

问题11.低浓度气体吸收有哪些特点?数学描述中为什么没有总物料的衡算式 ?答11.①G L为常量,②等温过程,③传质系数沿塔高不变。

问题12.吸收塔高度计算中,将NOGf HO毋开,有什么优点?答12.分离任务难易与设备效能高低相对分开,便于分析。

问题13.建立操作线方程的依据是什么?答13.塔段的物料衡算。

问题14.什么是返混?答14.返混是少量流体自身由下游返回至上游的现象。

问题15.何谓最小液气比?操作型计算中有无此类问题?答15.完成指定分离任务所需塔高为无穷大时的液气比。

无。

问题16.x2max与(L/G)min是如何受到技术上的限制的?技术上的限制主要是指哪两个制约条件?答16.通常,x2max=y2/m, (L/G)min=(y1-y2)/(x1e-x2) 。

相平衡和物料衡算。

问题17.有哪几种NOG勺计算方法?用对数平均推动力法和吸收因数法求 NOG勺条件各是什么?答17.对数平均推动力法,吸收因数法,数值积分法。

相平衡分别为直线和过原点直线。

问题18.HOG的物理含义是什么?常用吸收设备的HOG约为多少?答18.气体流经这一单元高度塔段的浓度变化等于该单元内的平均推动力。

0.15 ~ 1.5m。

问题19.吸收剂的进塔条件有哪三个要素?操作中调节这三要素,分别对吸收结果有何影响?答 19. t、x2、L ot J,x2 J,L T均有利于吸收。

问题20.吸收过程的数学描述与传热过程的数学描述有什么联系与区别?答20.传热过程数学描述可视作m=1时的吸收过程的情况。

问题21.高浓度气体吸收的主要特点有哪些?答21 .①G L沿程变化,②非等温,③传质分系数与浓度有关。

问题22.化学吸收与物理吸收的本质区别是什么?化学吸收有何特点?答22.溶质是否与液相组分发生化学反应。

高的选择性,较高的吸收速率,降低平衡浓度ye。

问题23.化学吸收过程中,何时成为容积过程?何时成为表面过程?答23.快反应使吸收成表面过程;慢反应使吸收成容积过程。

第九章精馏问题1.蒸馏的目的是什么?蒸馏操作的基本依据是什么?答1.分离液体混合物。

液体中各组分挥发度的不同。

问题2.蒸馏的主要操作费用花费在何处?答2.加热和冷却的费用。

问题3.双组份汽液两相平衡共存时自由度为多少 ?答3.自由度为F=2(P 一定,t ~x或y; t 一定,P~x或y) ; P 一定后,F=1。

问题4.何谓泡点、露点?对于一定的组成和压力,两者大小关系如何?答4.泡点指液相混合物加热至出现第一个汽泡时的温度。

露点指气相混合物冷却至出现第一个液滴时的温度。

对于一定的组成和压力,露点大于或等于泡点。

问题5.非理想物系何时出现最低恒沸点,何时出现最高恒沸点?答5.强正偏差出现最低恒沸点;强负偏差出现最高恒沸点。

问题6.常用的活度系数关联式有哪几个?答6.范拉方程、马古斯方程。

问题7.总压对相对挥发度有何影响?答 7. P f、aJ。

问题8.为什么a =1时不能用普通精馏的方法分离混合物?答8.因为此时y=x,没有实现相对分离。

问题9.平衡蒸馏与简单蒸馏有何不同?答9.平衡蒸馏是连续操作且一级平衡;简单蒸馏是间歇操作且瞬时一级平衡。

问题10.为什么说回流液的逐板下降和蒸汽逐板上升是实现精馏的必要条件?答10.唯其如此,才能实现汽液两相充分接触、传质,实现高纯度分离,否则,仅为一级平衡。

问题率有什11.什么是理论板?默弗里板效么含义?答11.离开该板的汽液两相达到相平衡的理想化塔板。

经过一块塔板之后的实际增浓与理想增浓之比。

问题12.恒摩尔流假设指什么?其成立的主要条件是什么?答12.在没有加料、出料的情况下,塔段内的汽相或液相摩尔流量各自不变。

组分摩尔汽化热相近,热损失不计,显热差不计。

问题13.q值的含义是什么?根据q的取值范围,有哪几种加料热状态?答13.—摩尔加料加热至饱和汽体所需热量与摩尔汽化潜热之比。

它表明加料热状态。

五种:过热蒸汽,饱和蒸汽,汽液混和物,饱和液体,冷液。

问题14.建立操作线的依据是什么?操作线为直线的条件是什么?答14.塔段物料衡算。

液汽比为常数(恒摩尔流)。

问题15.用芬斯克方程所求出的N是什么条件下的理论板数?答15.全回流条件下,塔顶塔低浓度达到要求时的最少理论板数。

问题16.何谓最小回流比?挟点恒浓区的特征是什么?答16.达到指定分离要求所需理论板数为无穷多时的回流比,是设计型计算特有的问题。

气液两相浓度在恒浓区几乎不变。

问题17.最适宜回流比的选取须考虑哪些因素 ?答17.设备费、操作费之和最小。

问题18.精馏过程能否在填料塔内进行?答18.能。

问题19.何谓灵敏板?答19.塔板温度对外界干扰反映最灵敏的塔板。

问题20.间歇精馏与连续精馏相比有何特点?适用于什么场合?答20.操作灵活。

适用于小批量物料分离。

问题21.恒沸精馏与萃取精馏的主要异同点是什么 ?答21 .相同点:都加入第三组份改变相对挥发度;区别:①前者生成新的最低恒沸物,加入组分塔从塔顶出;后者不形成新恒沸物,加入组分从塔底出。

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