化工原理第二版杨祖荣主编习题答案完整版
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化工原理 第二版 杨祖荣主编 习题答案 完整版
第一章流体流动与输送机械·····················································（2）
第二章非均相物系分离·························································（38）
p1
p 2 ≈ Rgρ 0
用双液体 U 管压差计测量时，有
p1
p 2 = R ' g ( ρ A
ρ C )
p = p0 + ρgΔz = p1 + ρgh
∴ Δz = p1 + ρgh
p 0 p
p0 (58
42) × 10 3 = 1 +h= + 0.55 = 2.36m ρg ρg 900 × 9.81
5. 如附图所示，敞口容器内盛有不互溶的油和水，油层和水层的 厚度分别为 700mm和 600mm。在容器底部开孔与玻璃管相连。已知 油与水的密度分别为 800 kg/m3和 1000 kg/m3。 （1）计算玻璃管内水柱的高度； （2）判断 A 与 B、C 与 D 点的压力是否相等。 解： （1）容器底部压力
第三章传热···································································（44）
第四章蒸发···································································（70）
M m = Σy i M i = (0.13 × 44 + 0.76 × 28 + 0.11× 18) × 10
3 = 28.98 × 10
3 kg/mol
∴ 混合密度
ρm =pM m 101.3 × 10 3 × 28.98 × 10
3 = = 0.457kg/m 3 8.31× (273 + 500) RT
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
p A
p B = (13600
1000) × 9.81 × 0.18 = 22249Pa
8．用U形压差计测量某气体流经水平管道两截面的压力差，指示液为水，密度为 1000kg/m3，读数R为 12mm。为了提高测量精度，改为双液体U管压差计，指示液A为含 40 ％乙醇的水溶液，密度为 920 kg/m3，指示液C为煤油，密度为 850 kg/m3。问读数可以放大 多少倍此时读数为多少 解：用 U 形压差计测量时，因被测流体为气体，则有
6．为测得某容器内的压力，采用如图所示的U形压力计，指示 液为水银。已知该液体密度为 900kg/m3，h=0.8m，R=0.45m。试计 算容器中液面上方的表压。 解：如图，1-2 为等压面。
1 2
p1 = p + ρgh
p 2 = p a + ρ 0 gR
题 6 附图
p + ρgh = p a + ρ 0 gR
第五章气体吸收·······························································（74）
第六章蒸馏···································································（96）
p绝 = p a + p 表 = p a ＋p 表
（ ∴ p 表 = ( p a＋p 真 )－p a = 101.3＋130)
75 = 156.3kPa
4．如附图所示，密闭容器中存有密度为 900 kg/m3的液体。容 器上方的压力表读数为 42kPa，又在液面下装一压力表，表中心线 在测压口以上 0.55m，其读数为 58 kPa。试计算液面到下方测压口 的距离。 解：液面下测压口处压力
h1 h2 C 题5 附图 A B D
p = p a + ρ 油 gh1 + ρ 水 gh2 = p a + ρ 水 gh
∴ h= ρ 油 h1 + ρ 水 h2 ρ水 = ρ油 ρ水 h1 + h2 = 800 × 0.7 + 0.6 = 1.16m 1000
（2） p A ≠ p B
pC = p D
题7 附图
p1 = p1' ，
p 2 = p 2'
2
又
p1' = p A
ρgm
p1 = p 2 + ρ 0 gR = p 2' + ρ 0 gR = p B
ρg (m + R) + ρ 0 gR
所以
p A
ρgm = p B
ρg (m + R) + ρ 0பைடு நூலகம்gR
整理得
p A
p B = ( ρ 0
ρ ) gR
2．已知 20℃时苯和甲苯的密度分别为 879 kg/m3和 867 kg/m3,试计算含苯 40％及甲苯 60％（质量％）的混合液密度。 解：
1ρm=ρ1a1+ ρ2a2=0.4 0.6 + 879 867
混合液密度
ρ m = 871.8kg/m 3
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：
则容器内表压：
p
p a = ρ 0 gR
ρgh = 13600 × 0.45 × 9.81
900 × 0.8 × 9.81 = 53.0 kPa
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/m3和 13600 kg/m3。 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
第七章固体干燥·······························································（120）
1. 某烟道气的组成为CO2 13％，N2 76％，H2O 11％（体积％） ，试求此混合气体 在温度 500℃、压力 101.3kPa时的密度。 解：混合气体平均摩尔质量
第一章流体流动与输送机械·····················································（2）
第二章非均相物系分离·························································（38）
p1
p 2 ≈ Rgρ 0
用双液体 U 管压差计测量时，有
p1
p 2 = R ' g ( ρ A
ρ C )
p = p0 + ρgΔz = p1 + ρgh
∴ Δz = p1 + ρgh
p 0 p
p0 (58
42) × 10 3 = 1 +h= + 0.55 = 2.36m ρg ρg 900 × 9.81
5. 如附图所示，敞口容器内盛有不互溶的油和水，油层和水层的 厚度分别为 700mm和 600mm。在容器底部开孔与玻璃管相连。已知 油与水的密度分别为 800 kg/m3和 1000 kg/m3。 （1）计算玻璃管内水柱的高度； （2）判断 A 与 B、C 与 D 点的压力是否相等。 解： （1）容器底部压力
第三章传热···································································（44）
第四章蒸发···································································（70）
M m = Σy i M i = (0.13 × 44 + 0.76 × 28 + 0.11× 18) × 10
3 = 28.98 × 10
3 kg/mol
∴ 混合密度
ρm =pM m 101.3 × 10 3 × 28.98 × 10
3 = = 0.457kg/m 3 8.31× (273 + 500) RT
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
p A
p B = (13600
1000) × 9.81 × 0.18 = 22249Pa
8．用U形压差计测量某气体流经水平管道两截面的压力差，指示液为水，密度为 1000kg/m3，读数R为 12mm。为了提高测量精度，改为双液体U管压差计，指示液A为含 40 ％乙醇的水溶液，密度为 920 kg/m3，指示液C为煤油，密度为 850 kg/m3。问读数可以放大 多少倍此时读数为多少 解：用 U 形压差计测量时，因被测流体为气体，则有
6．为测得某容器内的压力，采用如图所示的U形压力计，指示 液为水银。已知该液体密度为 900kg/m3，h=0.8m，R=0.45m。试计 算容器中液面上方的表压。 解：如图，1-2 为等压面。
1 2
p1 = p + ρgh
p 2 = p a + ρ 0 gR
题 6 附图
p + ρgh = p a + ρ 0 gR
第五章气体吸收·······························································（74）
第六章蒸馏···································································（96）
p绝 = p a + p 表 = p a ＋p 表
（ ∴ p 表 = ( p a＋p 真 )－p a = 101.3＋130)
75 = 156.3kPa
4．如附图所示，密闭容器中存有密度为 900 kg/m3的液体。容 器上方的压力表读数为 42kPa，又在液面下装一压力表，表中心线 在测压口以上 0.55m，其读数为 58 kPa。试计算液面到下方测压口 的距离。 解：液面下测压口处压力
h1 h2 C 题5 附图 A B D
p = p a + ρ 油 gh1 + ρ 水 gh2 = p a + ρ 水 gh
∴ h= ρ 油 h1 + ρ 水 h2 ρ水 = ρ油 ρ水 h1 + h2 = 800 × 0.7 + 0.6 = 1.16m 1000
（2） p A ≠ p B
pC = p D
题7 附图
p1 = p1' ，
p 2 = p 2'
2
又
p1' = p A
ρgm
p1 = p 2 + ρ 0 gR = p 2' + ρ 0 gR = p B
ρg (m + R) + ρ 0 gR
所以
p A
ρgm = p B
ρg (m + R) + ρ 0பைடு நூலகம்gR
整理得
p A
p B = ( ρ 0
ρ ) gR
2．已知 20℃时苯和甲苯的密度分别为 879 kg/m3和 867 kg/m3,试计算含苯 40％及甲苯 60％（质量％）的混合液密度。 解：
1ρm=ρ1a1+ ρ2a2=0.4 0.6 + 879 867
混合液密度
ρ m = 871.8kg/m 3
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：
则容器内表压：
p
p a = ρ 0 gR
ρgh = 13600 × 0.45 × 9.81
900 × 0.8 × 9.81 = 53.0 kPa
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/m3和 13600 kg/m3。 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
第七章固体干燥·······························································（120）
1. 某烟道气的组成为CO2 13％，N2 76％，H2O 11％（体积％） ，试求此混合气体 在温度 500℃、压力 101.3kPa时的密度。 解：混合气体平均摩尔质量