化工原理过关题答案

第一章 流体流动习题答案

o

1.试计算空气在真空度为41.3kPa及－40C时的密度。（79%的N2和21%的O2） 解：绝压P＝大气压－真空度＝101.33-41.3=60.03kPa

M平=79%×28+21%×32=28.84kg/kmol

M平?p28.84?60.03?平???0.893kg/m3RT8.314?(273.15?40)

2..某蒸汽压力表上的读数为167kPa,当地当时大气压计的读数为100kPa，试查出蒸汽的饱和温度.(查教材附录饱和水

蒸气表)。

解:蒸汽绝压=大气压+表压=167+100=267kPa 查饱和水蒸气表,蒸汽的温度约为130℃

3.如本题附图所示,测压管分别与三个设备A,B,C相连通,连通管的下部是水银,其密度为13600kg/m3,上部是水,其密度为1000kg/m3,三个设备内的水面在同一水平面上.问: (1)1、2、3三处压力是否相等？ （2）4、5、6三处压力是否相等？

（3）若h1＝100mm，h2＝200mm，且知设备A直接通大气（大气压力为101.33kPa）。求B、C两设备内水面上方

的压力 解

(1)p1?p2?p3不成立，因1.2.3三点的截面之间不属于同一种连续的流体.

1、［单选］生产力发展水平和劳动社会化程度决定管理的（社会化属性） 2、［单选］（生产职能） 在管理职能中居首要地位。 3、［单选］同事之间传播小道消息是一种（非正式）沟通。 4、［单选］（非程序型）决策具有极大的偶然性和随机性。 5、［单选］被称为“科学管理之父”的是（泰勒） 6、［多选］在管理中，决策是（ ） A．高层管理人员所承担的任务 C．高层主管和参谋人员所承担的任务

7、［单选］战略管理过程的核心问题是（资源的协同配置）

8、［多选］有价值的经营战略除了具有正确性外，还需要（ ） A．有效地实施 B．良好的管理 9、［多选］商业流通服务企业的经营服务形象战略更为突出（ ）等方面的形象。 A．商品C．服务 D．环境

10、［单选］董事会对经理的控制包括（任免、监督）

11、［单选］如果企业是由小到大，从内到外发展起来，往往表现出保持权力（集中化）的倾向。 12、［多选］影响企业组织结构的生产要素主要包括（ ） A．人力资源C．原材料 D．技术 13、［多选］采取非相关性多种经营战略的企业通常采用（ ）职能制 B．分权D．母公司型 14、［单选］MPR-II称为（制造资源计划）

15、［单选］工业总产

绪论习题

1.含水份52%的木材共120kg，经日光照晒，木材含水份降至25%，问：共失去水份多少千克？以上含水份均指质量百分数。

木材 木材 ? 120(1-0.52)=(120-w)(1-0.25) 照晒 ?w=43.2kg

2.以两个串联的蒸发器对NaOH水溶液予以浓缩，流程及各符号意义如图所示，F、G、E皆为NaOH水溶液的质量流量，x表示溶液中含NaOH的质量分数，W表示各蒸发器产生水蒸汽的质量流量。若

，

，

，

，问：W1、W2、E、x1各为多少？

W1kg/s W2kg/s NaOH水液 G kg/s E kg/s F=6.2Kg/s

X0=0.105

蒸发器1 蒸发器2 X2 =0.30

W1:W2=1:1.15 , X---(Wt),x1,w1,w2,D,E=? 对控制

第五章 蒸 馏 一、名词解释：

1、蒸馏：

利用混合物中各组分间挥发性不同的性质，人为的制造气液两相，并使两相接触进

行质量传递，实现混合物的分离。 2、拉乌尔定律：

当气液平衡时溶液上方组分的蒸汽压与溶液中该组分摩尔分数成正比。 3、挥发度：

组分的分压与平衡的液相组成（摩尔分数）之比。

4、相对挥发度：

混合液中两组分挥发度之比。

5、精馏：

是利用组分挥发度的差异，同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程。

6、理论板：

气液两相在该板上进行接触的结果，将使离开该板的两相温度相等，组成互成平衡。

7、采出率：

产品流量与原料液流量之比。

8、操作关系：

在一定的操作条件下，第n层板下降液相的组成与相邻的下一层（n+1）板上升蒸汽的组成之间的函数关系。

9、回流比：

精流段下降液体摩尔流量与馏出液摩尔流量之比。

10、最小回流比：

两条操作线交点落在平衡曲线上，此时需要无限多理论板数的回流比。

11、全塔效率：

在一定分离程度下，所需的理论板数和实际板数之比。

12、单板效率：

是气相或液相通过一层实际板后组成变化与其通过一层理论板后组成变化之比值。

二、填空题：

1、在精馏塔的任意一块理论板上，其离开塔板的液相泡点温度与离开塔板的气相露点

第一章 流体流动

1-1 求空气在1MPa和25℃时的密度。 解：由101.3kPa,0℃空气密度?o?1.293kg/m3得：

pTO106?2733???O??1.293?11.693kg/m

pOT101.3?103?(25?273)pM106?1000?29或????11.705kg/m3

RT8.314?(25?273)1-2 某混合溶液中乙醇含量为35%（质量分数），其余为水，试确定该混合溶液在293K时的密度。

解：查表得293K时乙醇和水的密度分别为763.6kg/m3和997kg/m3则

1??0.351?0.35??1.1103?10?3,??900.65kg/m3 763.69971-3 某水泵进口管处真空表读数为650mmHg，出口管处压力表读数为2.5kgf/c㎡。试求泵进口和出口两处的压强差为多少千帕？多少米水柱？

p1真?650mmHg?650?1.01325?105?86660Pa,p1?p0?86660Pa760?2.5kgf/cm2?2.5?98.07?103?245175Pa,p2?p0?245175Pa331.835?10.33?33.83mH2O

祁存谦 丁楠 吕树申

《化工原理》习题解答

第1章 流体流动 第2章 流体输送 第3章 沉降过滤 第4章 传热 第5章 蒸发 第6章 蒸馏 第7章 吸收 第9章 干燥 第8章 萃取 第10章 流态化

广州 中山大学化工学院（510275）2008/09/28

1

第1章 流体流动

1-1．容器A中气体的表压力为60kPa，容器B中的气体的真空度为1.2?104Pa。试分别求出A、B二容器中气体的绝对压力为若干Pa。该处环境大气压等于标准大气压。（答：A,160kPa；B,88kPa ）

解：取标准大气压为100kPa，所以得到：

PA?60?100?160kPa；

PB?100?12?88kPa。

1-2．某设备进、出口的表压分别为 -12kPa和157kPa，当地大气压为101.3kPa，试求此设备进、出口的压力差为多少Pa。 (答：-169kPa) 解：?P?P进?P出??12?157??169kPa。

1-3．为了排除煤气管中的少量积水，用如图示水封设备，水由煤气管道上的垂直支管排出，已知煤气压力为10kPa（表压）。问水封管插入液面下的深度h最小应为若干？ （答：1.02m） 解：H??P

第五章 蒸 馏 一、名词解释：

1、蒸馏：

利用混合物中各组分间挥发性不同的性质，人为的制造气液两相，并使两相接触进

行质量传递，实现混合物的分离。 2、拉乌尔定律：

当气液平衡时溶液上方组分的蒸汽压与溶液中该组分摩尔分数成正比。 3、挥发度：

组分的分压与平衡的液相组成（摩尔分数）之比。

4、相对挥发度：

混合液中两组分挥发度之比。

5、精馏：

是利用组分挥发度的差异，同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程。

6、理论板：

气液两相在该板上进行接触的结果，将使离开该板的两相温度相等，组成互成平衡。

7、采出率：

产品流量与原料液流量之比。

8、操作关系：

在一定的操作条件下，第n层板下降液相的组成与相邻的下一层（n+1）板上升蒸汽的组成之间的函数关系。

9、回流比：

精流段下降液体摩尔流量与馏出液摩尔流量之比。

10、最小回流比：

两条操作线交点落在平衡曲线上，此时需要无限多理论板数的回流比。

11、全塔效率：

在一定分离程度下，所需的理论板数和实际板数之比。

12、单板效率：

是气相或液相通过一层实际板后组成变化与其通过一层理论板后组成变化之比值。

二、填空题：

1、在精馏塔的任意一块理论板上，其离开塔板的液相泡点温度与离开塔板的气相露点

第一章 流体流动

1-1 求空气在1MPa和25℃时的密度。 解：由101.3kPa,0℃空气密度?o?1.293kg/m3得：

pTO106?2733???O??1.293?11.693kg/m

pOT101.3?103?(25?273)pM106?1000?29或????11.705kg/m3

RT8.314?(25?273)1-2 某混合溶液中乙醇含量为35%（质量分数），其余为水，试确定该混合溶液在293K时的密度。

解：查表得293K时乙醇和水的密度分别为763.6kg/m3和997kg/m3则

1??0.351?0.35??1.1103?10?3,??900.65kg/m3 763.69971-3 某水泵进口管处真空表读数为650mmHg，出口管处压力表读数为2.5kgf/c㎡。试求泵进口和出口两处的压强差为多少千帕？多少米水柱？

p1真?650mmHg?650?1.01325?105?86660Pa,p1?p0?86660Pa760?2.5kgf/cm2?2.5?98.07?103?245175Pa,p2?p0?245175Pa331.835?10.33?33.83mH2O

第四章 蒸发

1、用一单效蒸发器将2500kg/h的NaOH水溶液由10%浓缩到25%（均为质量百分数），已知加热蒸气压力为450kPa，蒸发室内压力为101.3kPa,溶液的沸点为115℃，比热容为3.9kJ/(kg·℃)，热损失为20kW。试计算以下两种情况下所需加热蒸汽消耗量和单位蒸汽消耗量。（１）进料温度为25℃；（2）沸点进料。 解：

（1） 求水蒸发量W 应用式（4-1）

W?F(1?（2）求加热蒸汽消耗量 应用式（4-4）

x00.1)?2500(1?)?1500kg/hx10.25

D?FC0(t1?t0)?Wr'?QLr

由书附录查得450kPa和115℃下饱和蒸汽的汽化潜热为2747.8和2701.3kJ/kg 则进料温度为25℃时的蒸汽消耗量为：

2500?(115?25)?1500?2701.3?20?36008.78?105?4.05?106?7.2?104D???1820kg/h2747.82747.8

单位蒸汽消耗量由式（4-5a）计算，则

D?1.21 W

原料液温度为115℃时

D2?1500?2701.3?20?3600?1500kg/h2747.8

单位蒸汽消耗量

D2?1.0W

第四章 蒸发

1、用一单效蒸发器将2500kg/h的NaOH水溶液由10%浓缩到25%（均为质量百分数），已知加热蒸气压力为450kPa，蒸发室内压力为101.3kPa,溶液的沸点为115℃，比热容为3.9kJ/(kg·℃)，热损失为20kW。试计算以下两种情况下所需加热蒸汽消耗量和单位蒸汽消耗量。（１）进料温度为25℃；（2）沸点进料。 解：

（1） 求水蒸发量W 应用式（4-1）

W?F(1?（2）求加热蒸汽消耗量 应用式（4-4）

x00.1)?2500(1?)?1500kg/hx10.25

D?FC0(t1?t0)?Wr'?QLr

由书附录查得450kPa和115℃下饱和蒸汽的汽化潜热为2747.8和2701.3kJ/kg 则进料温度为25℃时的蒸汽消耗量为：

2500?(115?25)?1500?2701.3?20?36008.78?105?4.05?106?7.2?104D???1820kg/h2747.82747.8

单位蒸汽消耗量由式（4-5a）计算，则

D?1.21 W

原料液温度为115℃时

D2?1500?2701.3?20?3600?1500kg/h2747.8

单位蒸汽消耗量

D2?1.0W