化工原理期末试卷及答案Ⅰ

化工原理期末试卷及答案Ⅰ

一、填空（共37分）

1．（3分）根据冷热流体的接触情况，工业上的传热过程可分为三种基本方式，即，，和。

2.（1分）热传导的微观机理很复杂，但其宏观规律可以

用傅立叶定律来描述，其表达式中的负号的意义是

。

3.（3分）为测量炉内壁的温度，在炉外壁及距外壁厚度

1/3厚度处设置热电偶(如下图)，测得t2=300 ºC，t3=50ºC，则内壁温度为。（设炉壁由单层均质材料组成）

4.（1分）普朗特数Pr反映的是对给热过程

的影响。

5.（6分）大容积饱和沸腾随温差∆t（固体壁面与操作压

强下液体的饱和温度之差）的变化，会出现不同类型的沸腾状态，它们依次是，，和。工业沸腾一般控制在，因为这一阶段具有和的优点。

6.（2分）蒸汽冷凝给热的热阻集中在，因此，

强化冷凝给热的有效措施是设法。

7.（1分）热辐射与热传导和热对流的主要不同点

是。

8．（2分）物理吸收是

。

9. （4分）吸收不同于等分子反向扩散之处在于，吸收存

在，造成它的原因是

。10．（3分）有效膜理论的要点是

。

11.（4分）降低吸收剂入塔含量x2可全塔平均推动力，吸收速率，气体出塔浓度y2，回收率。

12.（4分）在常压下将干球温度65ºC、湿球温度40ºC的空气冷却到20ºC，则1kg干空气中凝结出水分。

（65 ºC, P s=25.014kPa; 40 ºC, P s=7.375kPa;

25 ºC, P s=3.168 kPa

13.（1分）对流干燥的特点是。

14.（2分）提高理想干燥器热效率的两条措施为，和。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5%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.某填料塔用水吸收混合气中的丙酮蒸汽。混合气流率为16kmol/(m2.h)，操作压力为101.3kPa。已知容积传质系数k y a=64.6 kmol/(m

3.h)，k L a=16.6 kmol/(m3.h)，相平衡关系为p A=

4.62c A。式中气相分压的单位是kPa，平衡浓度的单位是kmol/m3。则气相阻力占总传质阻力的百分数为%。

A. 84.9

B. 79.6

C. 15.1

D. 20.4

3．如某空气的干球温度为50ºC、湿球温度为30 ºC，则此空气为空气。

A. 饱和

B.不饱和

C. 过饱和

D. 不能确定

4. 有一黑体，表面温度为0︒C，如将其加热到500︒C，其辐射能力增加到原来的多少倍？

A. 2.8

B. 8

C. 64

D. 500

5. 灰体是。

A. 吸收率等于1的物体

B. 反射率等于1的物体

C. 可将投入其上的辐射能全部吸收的物体

D. 对各种波长辐射能均能同样吸收的物体

6. 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

三、计算题（共45分）

1．（15分）有一蒸汽冷凝器，蒸汽冷凝给热系数α1=10000W/(m2. ︒C)，冷却水给热系数α2=1000W/(m2. ︒C)，已测得冷却水进、出口温度分别为t1=30 ︒C，t2=35 ︒C。如将冷却水流量增加一倍，蒸汽冷凝量增加多少？已知蒸汽在饱和温度100︒C下冷凝。

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2000m3/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/(m2.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）常压下将含水质量分数为5%的湿物料以

1.58kg/s的速率送入干燥器，干燥产物的含水质量分数

为0.5%。所用空气的温度为20℃，湿度为0.007kg/kg 干气，预热温度为127℃，废气出口温度为82℃，设为理想干燥过程，试求：

（1）空气用量；

（2）预热器的热负荷。

《化工原理III》试卷A答案

二、填空（共37分）

1．（3分）直接接触式传热，间壁式传热，蓄热式传热

2.（1分）热流方向与温度梯度方向相反

3.（3分）800

4．（1分）流体的物理性质

5. （6分）表面汽化，核状沸腾，膜状沸腾，核状沸腾，

给热系数大，壁温低

6．（2分）冷凝液（液膜），减小液膜厚度

7．（1分）热射线可以在真空中传播，无需任何介质

8.（2分）气体中各组分因在溶剂中物理溶解度的不同而被分离的吸收操作