化学工程基础答案

武汉大学第二章 流体流动与输送

1、一个工程大气压是9.81×104

Pa，一个工程大气压相当于多少毫米汞柱？相当于多少

米水柱？相当于密度为850kg ⋅ m−3

的液体多少米液柱？

解：已知：ρ

Hg = 13600 kg ⋅ m−3

= 1000 kg ⋅ m

OH

2ρ−3

ρ

料 = 850 kg ⋅ m−3

ρ = 9.81×104

Pa

求：h

Hg、、h

OH

2h

料

因；P = ρ

Hg ⋅ g ⋅ h

Hg = g ⋅ = ρ

OH

2ρ⋅

OH

2h

料 ⋅ g ⋅ h

料

所以：h

Hg = mHg735.0

81.9136001081.9

gP4

Hg=

××

=

⋅ρ= 735mmHg

OH

2h= OmH0.10

81.910001081.9

gP

24

OH

2=

××

=

⋅ρ

h

料 = 液柱

料m8.11

81.98501081.9

gP4

=

××

=

⋅ρ

2、一个物理大气压是760毫米汞柱，问其相当于多少Pa？相当于多少米水柱？

解：因P = ρ

Hg ⋅ g ⋅ h

Hg =⋅ g ⋅

OH

2ρ

OH

2h

所以：

OH

2h=OmH33.10

1000760.013600h

2

OHHgHg

2=×

=

ρ⋅ρ

P = h

Hg ⋅ ρ

Hg ⋅ g = 13600 × 0.760 × 9.81 = 1.013 × 105

Pa

3、在附图所示的气柜内盛有密度为0.80kg ⋅ m−3

的气体，气柜与开口U形管压差计相连，

指示液水银面的读数R为0.4m，开口支管水银面上灌有一段高度R′为0.01m的清水。左侧水

银面与侧压口中心线垂直距离h=0.76m，试求测压口中心截面处的绝对压强。（当地大气压

强为1.0133×105

Pa）

解：设大气压强为Pa，测压口中心截面上绝对压强为P

A，取水的密度= 1000kg ⋅

mOH

2ρ

−3

，水银密度ρ

Hg = 13600kg ⋅ m−3

，以图中的m及n面为参考面计算：

P

m = P

A + hρ

气g （1）

P

n = Pa + R′g + Rρ

1 化学工程基础

课程类别 校级优秀√ 省级优质 省级精品 国家精品

项目主持人 李德华

课程建设主要成员 陈义锋、朱先军、吴正舜

㈠ 师资队伍：

本课程建设组共有教职工5人，其中专职教师4人，实验技术人员1人（高级职称4人；初级职称1人）。

㈡ 教学内容：

教学内容的改革及成果

课程建设项目主持人李德华在校教务处教改立项项目“高师应用化学专业课程改革研究”的基础上，取得成果《化学工程基础》教材，于2000年1月由北京化学工业出版社出版，作为高等学校教材在全国推广使用（该成果获华中师大优秀教学成果贰等奖）。

《化学工程基础》的主要内容是“三传一反”，即传递过程和化学反应过程。

1．传递过程包括：动量传递、热量传递和质量传递三种过程。

⑴ 动量传递——流体动力过程，研究流体的流动与输送过程中，流体与其接触的固体壁面之间发生相对运动时的基本规律；⑵ 热量传递——传热，研究热量如何以三种基本方式进行传递的基本规律（侧重于热传导和对流传热）；⑶

质量传递——精馏，研究物质通过相界面迁移过程的基本规律。

2．化学反应工程——反应器基本原理

研究生产规模条件下化学反应过程的基本规律。

全国理科化学与应用化学专业化工基础教学指导组专家对《化学工程基础》教材评论说：“这本教材是按教育部教学内容改革要求编写的、最先出版的一本，就其内容体系的深度和广度看优于在它出版之前已在各高校应用的同类教材”。该教材使用效果很好，2002年4月稍加修改，2002年9月即第二次印刷发行了。

课程建设项目组在课程建设期间参加了：

⑴ “九五”国家重点科技攻关项目96－750项目02子专题《化工基础试题库》研究（为项目组主要研究成员、传质工程负责人）；

⑵ 教育部“面向21世纪教改计划立项项目”，[项目编号JS040A]（项目组主要成员）；

⑶ 教育部“面向21世纪教改计划”立项项目研究工作，[项目编号JS178B]（项目组主要成员）；

1．能够抵抗外加的大量的强酸或强碱，而保持其pH值基本不变的溶液叫做缓冲溶液。………………………………………………（ ）

2．下列各组物质中，可以配制成缓冲溶液的是……………………………………………………………………..………………………（ ）

(A) NH4Cl—HCl (B) NH3·H2O—NH4Cl (C) HAc—NaCl (D) HNO3—NH4 NO3

3．下列溶液中， pH值最小的是………………………………………………………………………………….…………………………（ ）

(A) 0.103dmmolH2SO4 (B) 0.103dmmolHCl (C) 0.103dmmolHF (D) 0.103dmmolHAc

13． 已知aK(HAc) = 1.8×10－5， 则0.103dmmolHAc溶液中， c(H+)为....................................................................................................（ ）

(A) 1.3×10－33dmmol (B) 0.103dmmol (C) 1.3×10－43dmmol (D) 8.3×10－33dmmol

14． 已知(Cu2+/Cu)＝0.3394 V， 当Cu2+浓度为0.103dmmol时， 则(Cu2+/Cu)是...........................................................................（ ）

(A) 0.310V (B) 0.369V (C) 0.280V (D) 0.399V

化学工程基础课后习题及答案

化学工程基础课后习题及答案

【篇一：化工基础第5章习题答案】

xt>5.2气体的吸收

1.空气和co2的混合气体中，co2的体积分数为20%，求其摩尔分

数y和摩尔比y各为多少？

解因摩尔分数=体积分数，y?0.2摩尔分数摩尔比 y?

y0.2

0．25 1?y1?0.2

2. 20℃的l00g水中溶解lgnh3, nh3在溶液中的组成用摩尔分数x、浓度c及摩尔比x表示时，各为多少？

解摩尔分数x?

1/17

=0．0105

1/17?100／18

浓度c的计算20℃，溶液的密度用水的密度?s?998.2kg/m3代替。溶液中nh3的量为 n?1?10?3/17kmol 溶液的体积

v?101?10?3/998.2 m3

n1?10?3/17

溶液中nh3的浓度c?==0．581kmol／m3 ?3

v101?10/998.2

99.82c?sx??0．010?5．0kmol582／m3 或

ms18

nh3与水的摩尔比的计算 x?

1/17

0．0106

100/18

x0.0105??0．0106 1?x1?0.0105 或 x?

3.进入吸收器的混合气体中，nh3的体积分数为10%，吸收率为90%，求离开吸收器时nh3的组成，以摩尔比y和摩尔分数y表示。吸收率的定义为

y被吸收的溶质量y1?y2

1?2

原料气中溶质量 y1 y1

解原料气中nh3的摩尔分数y?0.1 摩尔比 y1?

y10.1

0.111 1?y11?0.1

吸收器出口混合气中nh3的摩尔比为

y2?(1??)y1?（1?0.9）?0.111?0.0111

摩尔分数 y2?

y20.0111

=?0.01098 1?y21?0.0111

4.l00g水中溶解lg nh3，查得20℃时溶液上方nh3的平衡分压为798pa。此稀溶液的气液相平衡关系服从亨利定律，试求亨利系数e(单位为kpa)、溶解度系数h[单位为kmol/(m3?kpa)]和相平衡常数m。总压为100kpa。