工业化学基础第二版第一章课后习题参考答案
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流体流动和输送1、液体高度:,器底所受的力:压强:指示液为CCl4,其读数:2、人孔面积:压力:槽壁面积:槽壁所受压力:3、 4、6、(1)求空气的体积流量流通截面:体积流量:(2)求质量流量表压:绝压:空气的平均分子量:当时温度:空气密度:∴质量流量:7**、对容器A 孔口流速:体积流量:流出的总体积:液体降至0.5m处所需时间:剩余部分为非稳定流动,所需时间:对于容B由于B下端有短管,管内流体在流动中有下拉液体的作用,故需时间短。
8、以水平管中心线为基准面,在1-1,,2-2,间列柏式,在操作条件下,甲烷的密度:水柱压差计读数:9、10、对孔板流量计:流量与流速度关系:,即,(1)当读数为80mmHg时,,即误差=1.2%(2)读数为20mmHg时,,即误差=4.9%(3)指示液为四氯化碳时,∴流量的相对误差与以上相同。
11、体积流量:质量流量:导管中苯的流速:12、忽略阻力,将数据代入,得体积流量:13、,,,, ∴=,空气流量:质量流量:解得,,体积流量:14、当量直径:流速:湍流15、相对粗糙度:,查图得16、,,查图得H1=0,H2=10,v1=0,v2=2.2,P2=017、用试差法求流量,∵λ=f(Re),Re=f(v),难以直接求解。
由Re~λ图可见,对ε=0.001的无缝钢管而言,Re在2×104~1×107之间,λ值在0.02~0.028之间,设λ=0.025,H1=5,H2=0,P1=P2=0(表压),v1=0,查图得λ=0.0235,苯的体积流量:qv=1.47×0.785×0.0282=0.91L/S(若设λ=0.024,qv=0.92L/S)校核:基本相符。
18、强烈湍流时,λ可看作常数。
10=1.2764×10-6/d5d5=1.2764×10-7,∴d=42mm 19、(1)、(2)、(3)、20、(1)、,增加3倍(2)、(3)、,增加1倍21、(1)、,,(2)、,,22、,查图,λ=0.034,∵ P1=P2=0,H1=0,动压头可忽略有效功率:轴功率:23、H1=0,v1=0,H2=15,v2=0.74,P1=P2=0(表压)∴理论功率:轴功率:24、,∴主管中水的流量:支管中流量:25、支路管道26、40mm水柱=0.4kPa(表压),绝对压:101.3+0.4=101.4kPa 50℃空气密度:空气在导管中流速:,, 查图λ=0.026输送功率:效率:。
绪 论1. 从基本单位换算入手,将下列物理量的单位换算为SI 单位。
(1)水的黏度μ=0.00856 g/(cm ·s) (2)密度ρ=138.6 kgf ·s 2/m 4(3)某物质的比热容C P =0.24 BTU/(lb ·℉) (4)传质系数K G =34.2 kmol/(m 2·h ·atm) (5)表面张力σ=74 dyn/cm (6)导热系数λ=1 kcal/(m ·h ·℃)解:本题为物理量的单位换算。
(1)水的黏度 基本物理量的换算关系为1 kg=1000 g ,1 m=100 cm则 )s Pa 1056.8s m kg 1056.81m 100cm 1000g 1kg s cm g 00856.044⋅⨯=⋅⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅=--μ(2)密度 基本物理量的换算关系为1 kgf=9.81 N ,1 N=1 kg ·m/s 2则 3242m kg 13501N s m 1kg 1kgf N 81.9m s kgf 6.138=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅=ρ (3)从附录二查出有关基本物理量的换算关系为 1 BTU=1.055 kJ ,l b=0.4536 kg o o 51F C 9=则()C kg kJ 005.1C 95F 10.4536kg 1lb 1BTU kJ 055.1F lb BTU 24.0︒⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡︒︒⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡︒=p c (4)传质系数 基本物理量的换算关系为1 h=3600 s ,1 atm=101.33 kPa则()kPa s m kmol 10378.9101.33kPa 1atm 3600s h 1atm h m kmol 2.34252G ⋅⋅⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⋅=-K(5)表面张力 基本物理量的换算关系为1 dyn=1×10–5 N 1 m=100 cm则m N 104.71m 100cm 1dyn N 101cm dyn 7425--⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡=σ (6)导热系数 基本物理量的换算关系为1 kcal=4.1868×103 J ,1 h=3600 s则()()C m W 163.1C s m J 163.13600s 1h 1kcal J 104.1868C h m kcall 132︒⋅=︒⋅⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡︒⋅⋅=λ 2. 乱堆25cm 拉西环的填料塔用于精馏操作时,等板高度可用下面经验公式计算,即()()()LL10CB4E 3048.001.121078.29.3ραμZ D G A H -⨯=式中 H E —等板高度,ft ;G —气相质量速度,lb/(ft 2·h); D —塔径,ft ;Z 0—每段(即两层液体分布板之间)填料层高度,ft ;α—相对挥发度,量纲为一; μL —液相黏度,cP ; ρL —液相密度,lb/ft 3A 、B 、C 为常数,对25 mm 的拉西环,其数值分别为0.57、-0.1及1.24。
<<工程化学基础(第二版)>>练习题参考答案第一章 绪 论练习题(p.9)1. (1)×; (2)√; (3)×; (4)√。
2. (1)C 、D ;(2)C ;(3)B 。
3. 反应进度;ξ; mol 。
4. 两相(不计空气);食盐溶解,冰熔化,为一相;出现AgCl ↓,二相;液相分层,共三相。
5. 两种聚集状态,五个相:Fe (固态,固相1),FeO (固态,固相2),Fe 2O 3(固态,固相3),Fe 3O 4(固态,固相4),H 2O (g )和H 2(g )(同属气态,一个气相5) 6. n =(216.5 -180)g / (36.5g · mol -1) = 1.0 mol7. 设最多能得到x 千克的CaO 和y 千克的 CO 2,根据化学反应方程式: CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g) 摩尔质量/g ·mol -1 100.09 56.08 44.01 物质的量/mol100095%10009103⨯⨯-. x 56.08×-310 y 4401103.⨯-因为n(CaCO 3)=n (CaO)=n (CO 2) 即100095%10009103⨯⨯-.=x 56.08×-310=y 4401103.⨯-得 x =m (CaO) =532.38kg y =m (CO 2) =417.72kg分解时最多能得到532.28kg 的CaO 和417.72kg 的CO 2。
8. 化学反应方程式为3/2H 2+1/2N 2 = NH 3时:22(H )6mol4mol 3(H )2n ξν∆-===-22(N )2mol4mol 1(N )2n ξν∆-===-33(NH )4mol4mol 1(NH )n ξν∆===化学反应方程式为3H 2+ N 2 = 2NH 3时:22(H )6mol 2mol 3(H )n ξν∆-===-22(N )2mol2mol 1(N )n ξν∆-===-33(NH )4mol 2mol 2(NH )n ξν∆===当反应过程中消耗掉2mol N 2时,化学反应方程式写成3/2H 2+1/2N 2 = NH 3,该反应的反应进度为4 mol ;化学方程式改成3H 2+ N 2 = 2NH 3,该反应的反应进度为2 mol 。
化学工程基础第二版习题答案
《化学工程基础第二版习题答案》
在化学工程领域,学习基础知识是非常重要的。
《化学工程基础第二版》是一本经典的教材,其中的习题答案更是对学生学习的重要辅助。
本文将通过分析《化学工程基础第二版习题答案》,探讨化学工程基础知识的重要性和应用。
首先,习题答案是学生学习过程中的重要指导。
通过查阅习题答案,学生可以了解自己的学习情况,找出自己的不足之处,及时进行补充和提高。
习题答案也可以帮助学生更好地理解和掌握课本知识,提高学习效率。
其次,习题答案可以帮助学生巩固知识点。
在学习过程中,通过做习题并查阅答案,可以让学生更深入地理解知识点,巩固所学内容。
这种通过练习和查阅答案的方式,可以帮助学生更好地掌握化学工程基础知识。
此外,习题答案也可以帮助学生培养解决问题的能力。
化学工程领域是一个需要不断解决问题的领域,通过做习题并查阅答案,可以帮助学生培养解决问题的能力和思维方式。
这对于将来从事化学工程相关工作的学生来说,是非常重要的能力。
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同时,教师也应该重视习题答案的作用,引导学生正确使用习题答案,促进学生的全面发展。
化工基础第二版答案张近【篇一:化学教育专业化工基础课程的教学研究】>第32卷第6期江西教育学院学报(综合)dec.2011journal of jiangxi institute of education(comprehensive)vol.32 no.6化学教育专业化工基础课程的教学研究应用化学2班孙健铭(宝鸡文理学院,宝鸡,721013)摘要:高师化学教育专业主要面向中学,培养中学化学教师,该专业应该学习一定的化工基础知识。
化工基础课是化学教育专业唯一的一门工程课程,是联系化学基础课程与工业生产实际的桥梁和纽带。
文章介绍了化学教育专业学生学习化工基础课程的必要性,介绍了化工基础课应开设的内容,与工科《化工原理》的差别,以及理论教学与实验教学的改革。
学习这门课能够培养学生的工程观点和技术经济观点,培养学生环保意识和创新创造能力。
关键字:高师化学;化学教育;化工基础;教学研究the teaching research of basic curriculum of chemical industry ofchemistry education subjectchemical education, sun jian mingi(baoji university of arts and sciences,shanxi baoji 721013) abstract: the chemistry in pedagogic college which face to the high school to train the teachers. the one who lean thissubject must have some knowledge of chemical industry. the chemical industry basic curriculum is the only engineeringcourse of chemistry education. it is the bridge and the link which contact with the chemical basic curriculum and theindustrial production. this article introduces the necessity of the students in chemical education department who study the chemical industrial basic curriculum, the content of the chemical basic curriculum should be set up, the differencebetween the “chemical engineering” of engineering course and the reform of the theory teaching and the experimentalteaching. the curriculum can train the engineering and the technical view and create the environmental awareness and theinnovation capability. key words: thechemistry in pedagogic college; chemical education; chemical industrybasic; teaching research高师化学教育专业主要面向中学,培养中学化学教师,当然也不排除宽口径就业。
化学工程基础习题第二章.P 69 1.解:o vacP P P =-绝3313.31098.710o Pa P P --⨯=⨯=-绝即 385.410P Pa -⇒=⨯绝o a P P P =-33385.41098.71013.310Pa Pa Pa---=⨯-⨯=-⨯2.解:22121212444()70d d de d d d d ππππ-=⨯=-=+3.解:对于稳定流态的流体通过圆形管道,有221212d d u u =若将直径减小一半,即12d 2d =214u u ⇒=即液体的流速为原流速的4倍.4.解:gu d L H f 22⋅⋅=λ21111122222222f f L u H d gL u H d gλλ=⋅⋅=⋅⋅22222221111121121222222222111111222222221212222121226464Re 4,,26426426421()6441222411611112162416f f f f f f f f f f L u H d g L u H d gdu u u L L d d L u H d u d g L u H d u d g L u H d u d g H u L d g d u H H H H λλμλρμρμρμρμρ⋅⋅=⋅⋅=====⋅⋅=⋅⋅⋅⋅=⋅⋅==⋅⋅⨯=即产生的能量损失为原来的16倍。
6.解:1)雷诺数μρud =Re其中31000kg m ρ-=⋅,11.0u m s -=⋅3252510d mm m -==⨯3110cp Ps s μ-==⋅故μρud=Re331000 1.0251010--⨯⨯⨯=25000=故为湍流。
2)要使管中水层流,则2000Re ≤即3310002510Re 200010m u--⨯⨯⋅=≤ 解得10.08um s -≤⋅7.解:取高位水槽液面为1-1′, A-A ′截面为2-2′截面,由伯努利方程12221112u u H 22f p p z z g g g gρρ++=+++其中1210,2;z m z m ==121;0;ff p p u H gh===∑则22216.1510229.89.8u u =++⨯解得1)A-A ′截面处流量2uu =12.17u m s -=⋅2)qvAu ρ=其中232113.14(10010)44A d π-==⨯⨯⨯ 327.8510m -=⨯ 12.17u m s -=⋅33q 7.8510 2.17360061.32v m h-=⨯⨯⨯=8.解:对1-1′截面和2-2′截面,由伯努利方程得12221112u u 22p p z z g g g gρρ++=++其中21211,1H O z z p m gh ρ===11120.5,u m s p gh ρ-=⋅=221121220.2()0.5 2.00.1d u u m s d -==⨯=⋅220.520.1929.829.8h m ∆+==⨯⨯15.解:选取贮槽液面为1-1′截面,高位槽液面为2-2′截面,由伯努利方程得12221112u u 22e fp p z H z H g g g gρρ+++=+++其中:12122,10;0z m z m u u ====123a p 10013.6109.80.113332.2p 0vac p mmHgp ==-=-⨯⨯⨯=-= 13332.219.61000210(4)9.898019.613332.212.0814.08 1.38815.4689.8980e e H g H gρ-++=++⨯=++=+=⨯3215.4682(5310)98040.655kw 102102e V H q P πρ-⨯⨯⨯⨯⨯⋅⋅===17.解:取水池液面为1-1′截面,高位截面为2-2′截面,由伯努利方程得12221112u u 22e fp p z H z H g g g gρρ+++=+++其中:1112z 0,z 50;0m p p ==-=209.8f H =205052.059.8e H =+= 52.053610008.05kw 1021020.63600e V H q P ρη⋅⋅⨯⨯===⨯⨯19.解:取贮槽液面为1-1′截面,蒸发器内管路出口为2-2′截面, 由伯努利方程得12221112u u 22e fp p z H z H g g g gρρ+++=+++其中,11z 0,z 15;m ==1332a 0,2001013.6109.826656p 1209.8f p p H -==-⨯⨯⨯⨯=-=120266561524.979.89.81200e H =+-=⨯24.97201200 1.632kw 1021023600e V H q P ρ⋅⋅⨯⨯===⨯20.解:1)取贮水池液面为1-1′截面,出口管路压力表所在液面为2-2′截面,由伯努利方程得12221112u u 22e fp p z H z H g g g gρρ+++=+++其中,12z 0,z 5.0;m ==2125a 40, 2.5.2.59.8 2.4510p 0.01p p kgf cm --==⨯==⨯忽略出水管路水泵至压力表之间的阻力损失, 则:衡算系统的阻力损失主要为吸入管路的阻力损失:0.29.8f H =32362.23600(7610)4u π-==⨯⨯522.4510 2.20.25.010009.829.89.85.0250.250.0230.27e H ⨯=+++⨯⨯=+++=30.273610003.0kw 1021023600e V H q P ρ⋅⋅⨯⨯===⨯2) 3.04.3kw 1020.7e V H q Pρη⋅⋅===3)取贮槽液面为1-1′截面,水泵吸入管路上真空表处液面为2-2′截面, 由伯努利方程得12221112u u 22f p p z z H g g g gρρ++=+++其中:12z 0,z 4.8;m ==120,?p p ==忽略进水管路水泵中真空表至水泵之间的阻力损失, 则:衡算系统的阻力损失为吸入管路的阻力损失:0.29.8f H =22 2.20.2(4.8)10009.849600pa29.89.8p =-++⨯⨯=-⨯ 得真空表的读数为49600vacPa P=23.解:1)取低位槽液面为1-1′截面高位槽液面为2-2′截面 由伯努利方程得12221112u u 22e fp p z H z H g g g gρρ+++=+++其中,12z 0,z 20;m ==120,0p p ==5,20525fe HH ==+=w 259.8245J/kg e =⨯=2)在管路A 、B 截面间列伯努利方程得:22AB 22222222u u 22u 2u 2()()6()62A B A B A B A B fB A B A A B Hg H O H O Hg H O H O A B H O H Op p z z H g g g g p p L z z g g d g p p dg z z L g gp p gR g R p p g u ρρλρρλρρρρρρρρρρ++=+++-=-+=⨯⨯--+-=-⨯+⨯⨯-⨯+⨯-====1.03m s -⋅3)225 2.030.05100040.976102Pkw π⨯⨯⨯⨯==4)根据静力学基本方程式:2002222220222022(6)''(6)6()6'(6)6'()[13.6 1.211B H O Hg B Hg H O A H O B H O H O Hg A B H O H O Hg A Hg H O H O H O Hg A Hg H O Hg H O p g H gR p p gR p g H p gh p g g h R gR p p g gR gR p gR p g H g gR gRp p gR gH gR ρρρρρρρρρρρρρρρρρρρρ++=+⇒=+-++=++-+⇒=+-+⇒=+-++-+⇒-=-+-=⨯-⨯5(13.61)0.04]9.810001.5510ap +-⨯⨯⨯=⨯第三章 传热过程p105 ex1解:2332211411243901.011200001.0714.0187.0112045006.014.01.007.12.0301150m W t t R t q ==--=++-=++-=∑∆=λδλδλδ120073.3)(1120300`-⋅⋅︒=+∑⇒+∑==W m C R R R R q12083.2901.073.3-⋅⋅︒=-=W m C Rex2解:141414141111()()22()2()()11()i ii m ii i i n i i i i ii n i T T T T Ar L L T T L T T r r rl r r r r l r φδδλπλππλλ++++--==∑∑--==-∑∑-196.138168.101413214.694.30139.01413007.0435.12.0788.016223.022514.32558507.0125552.012025161)35260(2-⋅==++=++⨯⨯=++-=m W l l l Lnn n πφEx4解:空气的定性温度220180T200C 2+==︒200℃时空气的物性参数为:30.746/Kg m ρ=2113.9110W m K λ---=⨯⋅⋅52.610a P s μ-=⨯⋅ 11.034Cp C KJ Kg -=⋅⋅︒ 115u m s -=⋅,450.0254150.7461.09102.610e du R ρμ-⨯⨯===⨯⨯3521.034102.6100.683.93110p r C P μλ--⨯⨯⨯===⨯0.80.3240.80.320.023()()3.931100.023(1.0910)0.680.025453.8er R P dW m Kλα-=⨯=⨯⨯⨯⨯=⋅ ex5解:水的定性温度C 3022040T ︒=+=30℃时水的物性参数为:3/7.995m Kg =ρ116176.0--⋅⋅=K m W λ s P a ⋅⨯=-51007.80μ14.174p C KJ Kg C -=⋅⋅︒4.08.0)()(023.0r e P R dλα=当11-⋅=s m u时,6.248681007.807.995102.05=⨯⨯⨯==-μρdu R e41.56176.01007.8010174.453=⨯⨯⨯==-λμp r C PKm W ⋅=⨯⨯⨯=24.08.05.4583)41.5()6.24868(002.06176.0023.0α当0.3u =时58.7460⇒=μρdu R e ,此时,2000<Re<10000Cm W ︒⋅=⨯-⨯⨯⨯⨯=28.158.01638)58.74601061(58.7460965.185.38023.0αex7解:甲烷的定性温度:C 75230120T︒=+=0℃条件下:3/717.0m Kg =ρ1103.0--⋅⋅=K m W λs P a ⋅⨯=-51003.1μ 117.1--⋅⋅=K Kg KJ C p由于甲烷是在非圆形管内流动,定性尺寸取de0255.0019.03719.0019.043719.044422=⨯⨯+⨯⨯⨯-⨯⨯==ππππ润湿周边流体截面积e d7.177281003.1717.0100255.05=⨯⨯⨯==-μρdu R e 584.003.01003.110.153=⨯⨯⨯==-λμp r C P由于甲烷被冷却,3.0n =123.08.03.08.01.57851.077.2505176.1023.0)584.0()7.17728(0255.003.0023.0)()(023.0--⋅⋅=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯==K m W P R d r e eλα若甲烷在管内流动:75.104411003.1717.010015.05=⨯⨯⨯==-μρdu R e122.64--⋅⋅=K m W αEx81401525T C ∆=-=︒ ,21303397T C ∆=-=︒2121972553.19725m n n T T T C T l l T ∆-∆-∆===︒∆∆(逆流)在按照折流校正33150.16130151304053315P R -==--==-φ=0.970.9753.151.5m T C ∆=⨯=︒ex9(1)()()13211187503080109.125.1-⋅=-⨯⨯⨯=-=s J T T c q p m φ(2)C T ︒=-=∆1020301 ,C T ︒=-=∆4040802C l T T l T T T n nm ︒=-=∆∆∆-∆=∆64.21410401212(3)123333000000251.010176.01021.002.0025.002.0025.045025.00025.002.01085.0025.0107.1111---⋅⋅=⨯+⨯+-⨯⨯+⨯⨯+⨯=++++==W K m l R R d d d d K R ns si mi λδαα油 1291.3981--⋅⋅==K m W RK (4)274.1364.2191.395118750m t K A m=⨯=∆=φ若近似按平面壁计算,则26.45310176.01021.0450025.01085.01107.111113333000=⨯+⨯++⨯+⨯=++++==--K R R K R s si mi λδαα油211.12m A =ex10(1)m d 301016-⨯= ,m d i 31013-⨯= ,m 3105.1-⨯=δ)123330005.81011.0100414.010231.119015.144016105.110001316111-----⋅⋅=+⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⨯⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=K m W d d d d K m i i αλδα(2)12300006.14618015.144016105.110001316111---⋅⋅=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⨯⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫⎝++=K m W d d d d K m i i αλδα (3)()1233300078.85011.0100414.010616.019015.144016105.120001316111-----⋅⋅=+⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⨯⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫⎝++=K m W d d d d K m i i i αλδαex11解:(1)()()''''11212m p m p q c T T q C T T φ=-=-''2550p m p m C q C q = p m p m C q C q 2''= 5.926013560135.=-=∆nm l Tmp m mT k C q T k A ∆=∆=111150ϕ(2)()()''''21212m p m p q c t t q C t t φ=-=-()'2'1''70t t C q C q p m p m -= 35'2'1=-t t ,50'2=t81.693013530135=-=∆nm l t ,m p m m t k C q t k A ∆=∆=221270ϕ又流量及物性不变,21k k =2211707092.56475 1.855505069.83490.7m pm m pmq C k t A q C A k T ∆⨯====⨯∆ 855.11212==A A L L ,m L 855.12= ex12解:(1)()1123319302.8810(9050)2306360061.7610230644.75md pd mmm m q c T T KA t t t t Cφ=-=∆=⨯⨯⨯-=⨯⨯∆=⨯=⨯⨯∆∆=︒.903244.75903229.5m nt T tl t C --∆==-=︒ mp m mT k C q T k A ∆=∆=111150ϕ()()()112123361.7610 4.229.5181.27910 4.6/md pd mh ph mh mh q c T T q c t t q q kg hφ=-=-⨯=⨯⨯-=⨯=吸收p1872ex 解:(1)33333120267.8211010010() 2.300.3410002.300 1.13510.2026A aA A A A aA P P C mol m C C P H mol m P H P *---*---*=⨯⨯===⇒===⨯ (2)73271000 4.895101.13510 1.8104.89510aA AP E P HM P x --*===⨯⨯⨯⨯=⨯(3)22.48310013.110895.457=⨯⨯==总P E m (4)总压提高一倍,E 、H 值均不变24210026.210895.4571=⨯⨯==P E m ex9.解:02329.002329.0102329.0102329.0645299564511=-=-==+=y y Y y第一解法:,12,12,1221,211,12121,1111,1,()min min 026.726.71.6526.71.6526.70.023850.0005426.7 1.65512864.814814.8/266.n Cn B n C n B n C n B n C n C q Y Y q X X q Y Y Y Y q X Y X q Y Y Y Y Y q X Y X X mol q X q kmol h **⎫-=⎪-⎪⎛⎫-⎪⇒= ⎪⎬ ⎪⎪⎝⎭=⎪⎪=⎭--=====⨯====又设又又366mh第二解法: 设吸收率为η则,()121Y Y η-=进气量设为h kg a /.,3512.5%.95%2910n B a a kmol q h η-=⨯=⨯,12111,1,,,,3,3,(1)()min 26.726.7512() 1.65()min 1.6526.7.5%2910.95%14814.8/266.0n C n B n C n C n Bn Bn C n C q Y Y Y Y Y q X q q q q a q a mq kmol h hηη*----=====⨯⨯⨯⨯===ex10.(1)02.01=Y0002.0%)991(12=-=Y Y 02=X当液气比为2.2时,,12,1210.020.00022.2n C n Bq Y Y q X X X --===-009.01=X111*2221212120.020.0090.0110.00020.0110.00020.0026950.011ln ln0.00020.020.00027.350.002695m OG m Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y N Y *∆=-=-=∆=-=∆-∆-∆===∆∆--===∆(2)当液气比为1.25时,(3) 当X 2=0.00011时01595.000011.001584.0)(25.112211=+=+-=X Y Y X17.1501584.025.1%9902.01==⨯=OGN X03.19001040.00002.002.0=-=OG N(4) 当液气比为0.8,溶质的最大回收率时溶液出口达到气液平衡,1,1221,21210.020.810.0040.020.001680%0.02n Cn B q Y Y Y Y q X Y Y Y Y η*--====--===ex11.03093.003.0103.01=-=Y21(198%)0.030930.020.0006Y Y =-=⨯=21,3,121,21,min 1,,1122,0 1.67273(13%)65.16.22.410303min 1.28 1.2898% 1.25441.281.254465.1681.74.81.74 1.5122.6.()65.16(0122.6n B n C n Bn C n C n C n BX q mol s q Y Y Y q X q mol s q mol s q X Y Y X q η----==⨯⨯-=⨯⎛⎫-===⨯= ⎪ ⎪⎝⎭-=⨯==⨯==-+=⨯.030930.0006)0.016-=8.8003465.00006.003093.0003465.00006.001045.0ln0006.001045.0ln 0006.001045.0016.028.103093.0212121222111=-=∆-==-=∆∆∆-∆=∆=-=∆=⨯-=-=∆**mOG m Y Y Y N Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y,65.160.65031.6760 1.08.80.6503 5.72n BOG Y OG OG q H K S H H N m ∂===⨯=⨯=⨯=12.(1)111222120.050.0526110.050.002630.002637110.0026361.2580.02033(100061.2)18y Y y y Y y X X ===--===--==-=111222121212,32.00.0526 2.00.020230.012140.0026370.012140.0026370.01214ln ln0.0026370.00950.00621.5270.05260.0026378.060.00620.55620.9522.410m OG mn B Y X Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y N Y q ***-=∆=-=-⨯=∆=-=∆-∆-∆==∆∆==-=∆-===⨯⨯⨯12317329821.602.21.6020.7440.8457.79..V OG Y Y Y mol s q H K SK K mol m s ααπ-∂--====⨯⨯=(2),12,12-1,0.05260.00263692.46980.02023=2.469821.602=53.35mol.s n C n B n C q Y Y q X X q -=--==⨯360035.531⨯=nX An=0.02023×53.35×3600=3885.37mol m=58×3885.37=225.4kg (1)另解:,12,120.05260.00263692.46980.02023n C n B q Y Y q X X -=--==气相传质单元数:,,12,,22,,1ln (1)1120.052602ln (1)2 2.46980.002637 2.46981 2.46988.028n B n B OGn B n C n C n C mq mq Y mX N mq q Y mY q q ⎡⎤-=-+⎢⎥-⎢⎥⎣⎦--⎡⎤=-+⎢⎥⎣⎦-= m N H H OG OG 7474.0028.86===又22,,31221.60257.5..0.74744n B n B OGY Y SOG q q H K mol m s dK H sπ⋅====⋅⨯(3)若填料层增加3m ,则:m H H N OG OG 042.127474.09''===0011.0'4698.22'0526.0)4698.221(ln 4698.221122=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯--=Y Y N OG 又 液气比一定,则:12111,'2.4698,'0.02085'''0.0208553.3536004004.45n B Y Y X X n X q mol-====⨯⨯=则:kgm kg n m 9.64.22526.23226.232'58=-=∆==13解:(1)121210022.4320.0753100100022.4320.0753(10.98)0.00150.01960Y Y X X ⨯==-⨯=⨯-===1,,12,12,11,0.278100012.41.22.4()()12.41(0.07530.0015)(0.01960)46.72.0.84.n B n B n C n C n C q mol s q Y Y q X X q q mol s kg s ---⨯==-=-⨯-=-==(2)OG OG H H N =⋅Y 1=0.073 Y 2=0.0015 X 1=0.0196 X 2=0Y 1*=1.15X 1=0.0225 Y 2*=1.5X 2=011*1122()ln*0.0730.00250.00150.0180.0730.0025ln0.0015m Y Y *Y Y Y Y Y -⋅∆=----==-120.07530.00154.10.018OG mY Y N Y -=∆-==0.5100022.40.84526.414.10.845 3.46OG H m H m⨯===⨯=14解: (1)OGOGN H H =Y 1=0.025 Y 2=0.0045 X 1=0.008 X 2=0Y 1*=1.5X 1=0.012 Y 2*=1.5X 2=0008.00045.0012.0025.0ln0045.0012.0025.0*ln)(22*1111=---=---=∆⋅Y Y Y Y *Y Y Y m56.2008.00045.0025.021=-=∆-=mOG Y Y Y Nm H OG 91.356.210==(2)当003.0'2=Y 时12121,,1n C n BY Y Y Y q q X X'--==''-=-1003.0025.0008.00045.0025.0X0086.01='X0121.00086.05.1025.0111=⨯-=-=∆Y Y Y003.0222=-=∆Y Y Y0065.0003.00121.0ln003.00121.0ln 2121=-=∆∆∆-∆=∆Y Y Y Y Y m38.30065.0003.0025.021=-=∆-=mOG Y Y Y N3.91 3.3813.213.210 3.2OG OGH H N m H m'=⋅=⨯==-=第六章 精馏P244 ex2.(1),,,,,,n F n D n W n F F n D d n W w q q q q x q x q x =+⎧⎪⎨=+⎪⎩,,,,1001000.30950.05n D n Wn D n W q q q q =+⨯=⨯+⨯1,1,27.7872.22n D n W q kmol h q kmol h--=⋅⋅=⋅⋅(2),,,n L n L n F q q q δ'=+1,27.78 3.597.23n L q R D kmol h -=⋅=⨯=⋅1,97.23100197.23.n L q kmol h -'=+=1,,,97.2327.78125.01.n V n L n D q q q Kkmol h -=+=+= 1,,125.01.n V n V q q kmol h -'==(3),,,,, D ,n F n D n W n F Fn D n W w q q q q x q x q x =+⎧⎪⎨=+⎪⎩,,,,2352350.840.980.002n D n Wn D n Wq q q q =+⨯=+,,201.433.6n D n W q q ==1.-h kmol,1=R 1=δ ,201.4n L q =1,,,436.4.n L n L n F q q q kmol h -'=+=⋅,,,402.8n V n L n D q q q =+=1,,402.8.n V n V q q kmol h -'==⋅(4)23206.010554.0.2326.010554.0)19.46.068.24.0)(303.75(⨯+⨯⨯+⨯+⨯+⨯-=δ094.1=(5)精:225.075.049.04311+=+=+++=x x R Xx R R y d进:⎪⎩⎪⎨⎧====---=2.10.18.011δδδδδδf x x y⎪⎩⎪⎨⎧-===+-=5.265.025.04x y x y x y f(6)2.04.02.02.15.015.1-=+=x y xx y42.0=δx 521.0=δy42.095.0521.095.01min min --=-R R30.4min =R(8)66.05.021.075.0+-=+=x y x y⇒ 66.05.15.01=-=-f x δδ44.031==f x δ 交点36.0=x 48.0=y898.015.0833.01==+=d x y x y10.20.3*1*11+=x x y 10.20.3898.0*1*1+=x x746.0*1=x6.0746.00898898.01*1010=--=--x x x x x806.01=x821.015.0806.0833.0=+⨯=y第八章 化学反应工程基本原理P340 (1)[][]112261058.2---⋅==⨯=-h p p hp p dtdp AAAAA133622221065.9450314.81058.2))(()())(()(---⋅⋅⨯=⨯⨯⨯====-=-=-===h kmol m Rt k k c k Rt c k dtc d Rt c k dt Rt c d p k dtdp c Rt p v n nRt pv p c c p A A p A p AAA A[][]1131323132)(------⋅⋅=⋅⋅⋅=⋅⋅⋅=h kmol m h m kmol mkmol h m kmol c k Ac (2)%5.83)09.011(109.01)1(111110900.00000.10,0,0,24622=⨯+⨯-=+-==-+=-+===+→A A A AA A A A A y y y y x a a r s y y H H C H C δδ 或%5.83)09.011(109.01)1(1)1(0,0,0,0,=⨯+⨯-=+-=⇒+-=A A A A A A AA A A A A y y y y x x y x y y δδ3%98)0022.0411(1152.00022.01152.0)1(418881224122488)(6234)(64540,0,22232223223=⨯+⨯-=+-==--++=+++=+++=+++=+A A A AA A A y y y y x QO H N NO O NH Q O H N O NH Q O H NO O NH δδ副主设n 0=1,则n A0=0.11521393.0087.00473.12304.01129.00023.01152.00473.10022.0)98.01(1152.0)1()1(20,0,=⨯-=∆=-=∆=-=-=⇒-=O A AA A A A A n n y x n n nx n y设主反应消耗NH 3的量为Z ,副反应消耗NH 3的量为F1393.0F 43Z 451129.0F Z 4F )(6234 Z45Z )(64542223223==F3副主++++=+++=+Q O H N O NH Q O H NO O NH%4.971129.011.0%5.951152.011.00029.011.0======⇒βφF Z5s q V t V R 25001.05.20===对于全混流反应器,121.0)350250(632.011)250(1)(1)(2503501250250=-=-=-=-=-==------e e F ee F et F et E tttττττ第九章 均相反应器(1)30st 60st 10ln 100ln 30t 99.011ln1t 9.011ln10311ln1t =∆==-=-=-=+→k k x k SR A A 级反应对于间歇操作反应器一(2)min16501.02.03.099.0t min1501.02.03.09.0t )1(x t 99900A=⨯⨯==⨯⨯=-=→+A A x kc RB A 级反应对于间歇操作反应器二(4)min50558.01111t)1(x )1(x t 20A0A===-=-=-=-=+→+t x x kc x kc SR B A A A A A A τττ二级反应对于全混流操作反应器级反应对于间歇操作反应器二(8)4.000200200000100,43)1ln(4141)11(11)1()(.4.15111110.1⎥⎦⎤⎢⎣⎡-++-=-+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=-===-==-+=-+==+→⎰⎰⎰-A A A A x AA A A x A A A AA x AAA V R A A A x x x kc dx x x kc x x c k dx c r dx c q V l mol RTp V n c a a r s y CO CH CHO CH A AA τδ(15)LL V x x k dx x x k x y x c k dx c r dx c q V c k P k r a a r s y CH H C H C R A Ax A A Ax AA A A A AA x AAA V R Ac A p A A A A AA 6.24610210233.110233.1)6.04.01ln2(10)11ln 2(1)11(11)1()(111110.12444000,000000,32283=⨯⨯⨯=⨯=-⨯=--=-+=+-=-====-=-+=-+==+→-⎰⎰⎰δτδ。
基础化学第二版课后习题答案【篇一:基础化学第二版习题答案chap5】1.何谓沉淀溶解平衡?同物质的量的bacl2和h2so4混合溶液中,含有哪些离子?这些离子浓度之间存在着哪些关系?答:难溶电解质溶解和沉淀速度相等,固体的量和溶液中分子或离子的量不再改变的状态,称为沉淀溶解平衡。
ba2+、cl-、so4、h+、oh-2?2.活度积、溶度积、离子积之间有何区别与联系?答:活度积、溶度积指平衡状态下的活度积或浓度积,对给定的难溶电解质其活度积只与温度有关,溶度积不但与温度有关,还和溶液离子强度有关,对于ma型难溶电解质:?ksp(ma)。
离子积指任意状态下的浓度积,其值是任意的。
?(m?)??(a?)3.无副反应时,沉淀的溶度积与溶解度有何关系?溶度积小的物质,它的溶解度是否一定小?举例说明。
答:s?mmnn不同类型难溶电解质的溶解度不能根据溶度积数值大小直接判断。
溶度积小的物质,它的溶解度是不一定小,如ag2cro4与agcl。
4.除了沉淀物质本性以外,影响沉淀溶解度的主要因素有哪些?答:除了沉淀物质本性以外,影响沉淀溶解度的主要因素还有:同离子效应、盐效应、酸碱效应、配位效应等。
5.判断下列操作中可能发生的反应和现象并予以解释。
(1)将少量caco3固体放入稀hcl中。
(2)将少量mg(oh)2放入nh4cl溶液中。
答:(1)caco3固体溶解,有无色无味气体产生。
caco3(s)ca2+ + co32-+2h+h 2co 3→co2 +h 2o(2)mg(oh)2固体溶解,有无色刺激性气体产生。
的氨水,有肉色沉淀生成。
原因是饱和h2s水溶液提供的s2-很少,此时mg(oh)2(s)mg2+ + 2oh-+2nh4+(4)黑色固体变成白色固体。
so42- +h2o(5)白色沉淀变成黄色沉淀。
agcl(白)+ i-(6)浅兰色沉淀消失,生成深兰色溶液。
cu(oh)2 + 4nh3pb2++so42-→pbso4↓(白)agi(黄)+cl-[cu(nh3)4](oh)2答:(1)(2)减小(同离子效应);(3)增大(盐效应);(4)增大(配位效应)。
<工程化学基础(第二版)>>练习题参考答案
第一章 绪 论
练习题(p.9)
1. (1)×; (2)√; (3)×; (4)√。
2. (1)C 、D ;(2)C ;(3)B 。
3. 反应进度;ξ; mol 。
4. 两相(不计空气);食盐溶解,冰熔化,为一相;出现AgCl ↓,二相;液相分层,共三相。
5. 两种聚集状态,五个相:Fe (固态,固相1),FeO (固态,固相2),Fe 2O 3(固态,固相3),Fe 3O 4(固态,固相4),H 2O (g )和H 2(g )(同属气态,一个气相5)
6. n =(216.5 -180)g / (36.5g · mol -1) = 1.0 mol
7. 设最多能得到x 千克的CaO 和y 千克的 CO 2,根据化学反应方程式:
CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g)
摩尔质量/g ·mol -1 100.09 56.08 44.01
物质的量/mol 100095%1000910
3⨯⨯-. x 56.08×-310 y 4401103.⨯- 因为n(CaCO 3)=n (CaO)=n (CO 2)
即 100095%1000910
3⨯⨯-.=x 56.08×-310=y 4401103.⨯- 得 x =m (CaO) =532.38kg
y =m (CO 2) =417.72kg
分解时最多能得到532.28kg 的CaO 和417.72kg 的CO 2。
8. 化学反应方程式为3/2H 2+1/2N 2 = NH 3时:
22(H )6m o l 4m o l 3
(H )2
n ξν∆-===- 22(N )2m o l 4m o l 1(N )2n ξν∆-=
==- 33(N H )4m o l 4m o l 1(N H )
n ξν∆=== 化学反应方程式为3H 2+ N 2 = 2NH 3时:
22(H )6m o l 2m o l 3(H )
n ξν∆-===-
22(N )2m o l 2m o l 1(N )
n ξν∆-===- 33(N H )4m o l 2m o l 2(N H )n ξν∆=
== 当反应过程中消耗掉2mol N 2时,化学反应方程式写成3/2H 2+1/2N 2 = NH 3,该反应的反应进度为4 mol ;化学方程式改成3H 2+ N 2 = 2NH 3,该反应的反应进度为2 mol 。
9. Δn (H 2)=ξ×ν(H 2)=0.5 mol ×(-2)=-1 mol Δn (H 2O )=ξ×ν(H 2O )=0.5 mol ×2=1 mol 消耗掉1 molH 2,生成1 molH 2O 。