化工原理习题解答(华南理工大学化工原理教研组

一、 选择填空题（50分）1、流体在等径管中作稳定水平流动，流体由于流动而有摩擦损失，流体的压强沿管长（ ），流速（ ）。

A ）增加B ）减少C ）不变D ）不定2、孔板流量计的孔流系数Co ，当Re 数增大时，其值（ ）。

A ）总在增大，B ）先减小，当Re 数增大到一定值时，Co 保持为某定值；C ）总是减小；D ）不定。

3、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生（ ）。

A ）气缚现象B ）汽蚀现象C ）汽化现象D ）冷凝现象4、有一套管换热器，在内管中空气从20被加热到50，环隙内有119.6的C ︒C ︒C ︒水蒸汽冷凝，管壁温度接近（）。

C ︒A ）35 B ）119.6 C ）77.3 D) 无法判断5、提高进入干燥器空气的温度，空气的湿含量H （ ），相对湿度（ ），焓（ ）。

A ）不变B ）变小C ）变大D ）不确定6、 干燥器进口温度计最小分度是0.1O C ，下面是同一温度时的几种记录，哪一种是正确的（）。

A ） 75 o CB ）75.0 oC C ）75.014 o CD ） 75.97o C7、某低浓度逆流吸收塔在正常操作一段时间后，发现气体出口含量y 2增大，原因可能是（ ）。

A ）气体进口含量y 1下降B ）吸收剂温度降低C ）入塔的吸收剂量减少D ）前述三个原因都有8、某精馏塔设计时，进料量q n,F 、进料浓度x F 、进料热状况q 、塔顶产品q n,D 、塔顶产品浓度x D 以及回流比R 一定，若将塔釜间接蒸气加热改为直接蒸气加热，则（ ）。

A ）塔底产品减少B ）塔底产品浓度降低C ）塔板数量减少D ）提馏段液气比增加。

9、低浓度逆流吸收操作中，当吸收剂用量增加而其他条件不变时，试判断下列参数的变化：吸收推动力Δy （ ），回收率η（ ）；当温度下降而其他条件不变时，吸收推动力Δy （ ），回收率η（ ）。

A ）增大B ） 减小C ） 不变D ） 不确定 10、在房间中利用火炉取暖时，其传热方式为：（ ）A ）传导和对流B ）传导和辐射C ）对流和辐射D 传导、对流和辐射11、某液体在内径为的水平管路中稳定层流流动，其平均流速为 ，当它以0d 0u 相同的体积流量通过等长的内径为的管子时，则其流速为原来的)2/(022d d d （ ）倍，压降△P 是原来的( )倍。

四、计算题（共45分，每小题15分）1、 如图所示，用泵将水从贮槽送至敞口高位槽， 两槽液面均恒定不变，输送管路尺寸为φ83×3.5mm ， 泵的进出口管道上分别安装有真空表和压力表，真 空表安装位置离贮槽的水面高度H 1为4.8m ，压力表 安装位置离贮槽的水面高度H 2为5m 。

当输水量为 36m 3/h 时，进水管道全部阻力损失为1.96J/kg ， 出水管道全部阻力损失为 4.9J/kg ，压力表读数为2.452×105Pa ，泵的效率为70%，水的密度ρ为1000kg/m 3， 试求：（1）两槽液面的高度差H 为多少？ （2）泵所需的实际功率为多少kW ？（3）真空表的读数为多少kgf/cm 2？ 1、解：（1）两槽液面的高度差H在压力表所在截面2-2´与高位槽液面3-3´间列柏努利方程， ∑-+++=++32,323222222f h p u gH p u gH ρρ 其中，∑=-kg J hf /9.432,, u 3=0, p 3=0,p 2=2.452×105Pa, H 2=5m, u 2=Vs/A=2.205m/s代入上式得： m H 74.2981.99.481.9100010452.281.92205.2552=-⨯⨯+⨯+= （2）泵所需的实际功率在贮槽液面0-0´与高位槽液面3-3´间列柏努利方程，以贮槽液面为基准水平面，有：∑-+++=+++30,323020022f e h p u gH W p u gH ρρ 其中，∑=-kg J hf /9.864.630,, u 2= u 3=0, p 2= p 3=0, H 0=0， H=29.4m代入方程求得： W e =298.64J/kg ， s kg V W s s /101000360036=⨯==ρ故 w W W N e s e 4.2986=⨯=， η=70%， kw N N e 27.4==η（3）真空表的读数在贮槽液面0-0´与真空表截面1-1´间列柏努利方程，有：∑-+++=+++10,1211020022f h p u gH p u gH ρρ 其中， ∑=-kg J hf /96.110,, H 0=0， u 0=0, p 0=0, H 1=4.8m, u 1=2.205m/s代入上式得，2421/525.01015.5)96.12205.28.481.9(1000cm kgf Pa p -=⨯-=++⨯-=2．在由118根25 2.5，长为3m 的钢管组成的列管式换热器中，用饱和水蒸汽加热空气，空气走管程。

第五章蒸发5-1、在单效蒸发器内，将10%NaOH水溶液浓缩到25%，分离室绝对压强为15kPa，求溶液的沸点和溶质引起的沸点升高值。

解：查附录：15kPa的饱和蒸气压为53.5℃，汽化热为2370kJ/kg(1)查附录5，常压下25%NaOH溶液的沸点为113℃所以，Δa= 113-100=13℃所以沸点升高值为Δ=fΔa=0.729×13=9.5℃操作条件下的沸点：t=9.5+53.5=63℃(2)用杜林直线求解蒸发室压力为15kPa时，纯水的饱和温度为53.5℃，由该值和浓度25%查图5-7，此条件下溶液的沸点为65℃因此，用杜林直线计算溶液沸点升高值为Δ=63-53.5=9.5℃5-2、习题1中，若NaOH水溶液的液层高度为2m，操作条件下溶液的密度为1230kg•m-3。

计算因液柱引起的溶液沸点变化。

解：液面下的平均压力pm=24.65kPa时，查得水的饱和蒸气温度为：63℃所以液柱高度是沸点增加值为：Δ=63-53.5=9.5℃所以，由于浓度变化和液柱高度变化使得溶液的沸点提高了Δ=9.5+9.5=19℃因此，操作条件下溶液的沸点为：t=53.5+19=72.5℃5-3、在单效蒸发器中用饱和水蒸气加热浓缩溶液，加热蒸气的用量为2100kg•h-1，加热水蒸气的温度为120ºC，其汽化热为2205kJ•kg-1。

已知蒸发器内二次蒸气温度为81ºC，由于溶质和液柱引起的沸点升高值为9ºC，饱和蒸气冷凝的传热膜系数为8000W•m-2k-1，沸腾溶液的传热膜系数为3500 W•m-2k-1。

求蒸发器的传热面积。

忽略换热器管壁和污垢层热阻，蒸发器的热损失忽略不计。

解：热负荷Q=2100×2205×103/3600=1.286×106W溶液温度计t=81+9=90℃蒸汽温度T=120 ℃∵1/K=1/h1+1/h2=1/8000+1/3500∴K=2435W/m2K∴S=Q/[K(T-t)]=1.286×106/[2435×(120-90)]=17.6 m25-4、某效蒸发器每小时将1000kg的25%（质量百分数，下同）NaOH水溶液浓缩到50%。

化工原理习题及解答（华南理工大学化工原理教研组编）2004年6月流体力学与传热第一章 流体流动1.1 解：混合气体的平均分子量Mn 为Mn=M 2co y 2co + M 2o y 2o + M 2N y 2N + M O H 2y O H 2=44×0.085+32×0.075+28×0.76+18×0.08=28.86kg/kmol该混合气体在500℃，1atm 时的密度为ρ=po T p To Mm **4.22**=4.2286.28×273273=0.455kg/m ³ 1.2 解：设备上真空表的绝对压强为绝对压强=大气压―真空度=740―100=640mmHg=640×760100133.15⨯=8.53×104N/m²设备内的表压强为 表压强=―真空度=―100mmHg =―（100×760100133.15⨯）=―1.33×104N/m² 或表压强=―（100×1.33×102）=―1.33×104N/m²1.3 解：设通过孔盖中心的0—0水平面上液体的静压强为p ，则p 便是罐内液体作用于孔盖上的平均压强。

根据流体静力学基本方程知p=p a +ρg h作用在孔盖外侧的是大气压强p a ，故孔盖内外两侧所受压强差为Δp =p ―p a = p a +ρgh ―=a p ρghΔp=960×9.81(9.6―0.8)=8.29×104N/m²作用在孔盖上的静压力为 =p Δp ×24d π=8.29×104241076.376.04⨯=⨯⨯πN每个螺钉能承受的力为N 321004.6014.04807.9400⨯=⨯⨯⨯π螺钉的个数=3.76×10341004.6⨯=6.23个1.4 解：U 管压差计连接管中是气体。

468华南理工大学2003年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：化工原理适用专业：制糖工程、制浆造纸工程、环境工程5m 7m450华南理工大学2004年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：化工原理适用专业：化学工程、化学工艺、生物化工、工业催化、制糖工程、制浆造纸工程、环境工程451华南理工大学2005年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：化工原理适用专业：环境工程化学工程化学工艺工业催化能源环境材料及技术制糖工程制浆造纸工程451华南理工大学2006年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：化工原理适用专业：环境工程化学工程化学工艺生物化工应用化学工业催化能源环境材料及技术制糖工程食品科学粮食、油脂及植物蛋白工程农产品加工及贮藏工程水产品加工与贮藏工程制浆造纸工程451华南理工大学2007年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：化工原理适用专业：环境工程化学工程化学工艺应用化学工业催化能源环境材料及技术制药工程制糖工程淀粉资源科学与工程食品科学粮食、油脂及植物蛋白工程农产品加工及贮藏工程水产品加工及贮藏工程食品质量与安全制浆造纸工程851华南理工大学2009年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（请在答题纸上做答，试卷上做答无效，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：化工原理适用专业：化学工程，化学工艺，应用化学，工业催化，能源环境材料及技术，制药工程，制浆造纸工程，制糖工程，环境工程共页一、填空、选择题（50分）1、某设备内真空表的读数为375mmHg，其绝压等于MPa，(设当地的大气压为1.013×105Pa)。

第一章 流体流动习题解答1－1 已知甲城市的大气压为760mmHg ，乙城市的大气压为750mmHg 。

某反应器在甲地操作时要求其真空表读数为600mmHg ，若把该反应器放在乙地操作时，要维持与甲地操作相同的绝对压，真空表的读数应为多少，分别用mmHg 和Pa 表示。

[590mmHg, 7.86×104Pa]解：P （甲绝对）=760-600=160mmHg 750-160=590mmHg=7.86×104Pa1－2用水银压强计如图测量容器内水面上方压力P 0，测压点位于水面以下0.2m 处，测压点与U 形管内水银界面的垂直距离为0.3m ，水银压强计的读数R ＝300mm ，试求 （1）容器内压强P 0为多少？（2）若容器内表压增加一倍，压差计的读数R 为多少？习题1－2 附图[(1) 3.51×104N ⋅m －2 (表压)； (2)0.554m] 解：1. 根据静压强分布规律 P A ＝P 0＋g ρH P B ＝ρ，gR因等高面就是等压面，故P A ＝ P B P 0＝ρ，gR －ρgH ＝13600×9.81×0.3－1000×9.81(0.2+0.3)=3.51×104N/㎡ (表压) 2. 设P 0加倍后，压差计的读数增为R ，＝R ＋△R ，容器内水面与水银分界面的垂直距离相应增为H ，＝H ＋2R∆。

同理， ''''''02Rp gR gH gR g R gH gρρρρρρ∆=-=+∆--000p g g p p 0.254m g g 10009.81g g 136009.812R H R ρρρρρρ⨯∆⨯⨯，，，4，，－（－）－ 3.5110＝＝＝＝－－－220.30.2540.554m R R R ∆，＝＋＝＋＝1－3单杯式水银压强计如图的液杯直径D ＝100mm ，细管直径d ＝8mm 。

化工原理智慧树知到课后章节答案2023年下华南理工大学华南理工大学第一章测试1.关于连续介质模型，说法不正确的是（）。

答案:任何情况，都可以把流体视为连续介质2.有关流体静压力的说法，不正确的是（）。

答案:压力的法定单位为atm(标准大气压)，常用单位有Pa, mmH2O, mmHg等3.流体静力学方程式不可适用于（）。

答案:密度的测量4.流体在流动中克服静压力所需提供的能量称为（）。

答案:静压能5.关于伯努利方程，描述错误的是（）。

答案:伯努利方程适用于各种流体6.某流体在圆形管道内流动，其雷诺数为1600，则该流体的流动型态为（）。

答案:滞流;层流7.可用于测量点速度的装置为（）。

答案:测速管;皮托管8.构成转子流量计的主要部件有（）。

答案:带刻度的锥形玻璃管;转子9.若流体的速度仅随空间位置变化而不随时间变化，即为稳态流动。

（）答案:对10.局部阻力是指流体流经管路中的管件、阀门及管截面突然扩大或缩小等局部地方所引起的阻力。

（）答案:对第二章测试1.离心泵安装高度超过允许安装高度时，会发生（）现象。

答案:汽蚀2.以下不是离心式通风机的性能参数的是（）。

答案:杨程3.离心泵停车时应该（）。

答案:先关闭泵出口阀，再断电4.离心泵的轴功率与流量的关系是（）。

答案:流量增大，轴功率增大5.将离心泵的特性曲线与其所在管路的特性曲线绘于同一坐标图上，两线交点成为离心泵在该管路上的（）。

答案:工作点6.当离心泵输送的液体黏度增大时，以下说法正确的是 ( )。

答案:同一流量处，杨程下降，效率下降7.离心泵启动时，泵内应充满输送的液体，否则会发生气缚现象。

（）答案:对8.离心泵的种类很多，但工作原理相同，主要依靠惯性离心力而连续吸液和排液。

（）答案:对9.两台型号相同的离心泵并联操作时，总流量等于单台泵流量的两倍。

（）答案:错10.两台型号相同的离心泵串联操作时，总压头等于单台泵压头的两倍。

（）答案:错第三章测试1.过滤操作中，助滤剂应具有以下性质（）。