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化工原理课后习题答案（夏清、贾绍义主编.化工原理.天津大学出版社,2011.） QQ578571918第一章 流体流动2．在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/㎥ 的油品，油面高于罐底 6.9 m ，油面上方为常压。
在罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔，其中心距罐底 800 mm ，孔盖用14mm 的钢制螺钉紧固。
若螺钉材料的工作应力取为39.23×106 Pa ，问至少需要几个螺钉？分析：罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力 即 P 油 ≤ ζ螺解：P 螺 = ρgh ×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762150.307×103 Nζ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×n P 油 ≤ ζ螺 得 n ≥ 6.23取 n min = 7至少需要7个螺钉3．某流化床反应器上装有两个U型管压差计，如本题附4. 本题附图为远距离测量控制装置，用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。
已知两吹气管出口的距离H = 1m，U管压差计的指示液为水银，煤油的密度为820Kg／㎥。
试求当压差计读数R=68mm时，相界面与油层的吹气管出口距离ｈ。
分析：解此题应选取的合适的截面如图所示：忽略空气产生的压强，本题中1－1´和4－4´为等压面，2－2´和3－3´为等压面，且1－1´和2－2´的压强相等。
根据静力学基本方程列出一个方程组求解解：设插入油层气管的管口距油面高Γh在1－1´与2－2´截面之间P 1 = P2+ ρ水银gR∵P1 = P4，P2= P3且P3 = ρ煤油gΓh ， P4= ρ水g（H-h）+ ρ煤油g（Γh + h）联立这几个方程得到ρ水银gR = ρ水g（H-h）+ ρ煤油g（Γh + h）-ρ煤油gΓh 即ρ水银gR =ρ水gH + ρ煤油gh -ρ水gh 带入数据1.0³×10³×1 - 13.6×10³×0.068 = h(1.0×10³-0.82×10³)ｈ= 0.418ｍ5．用本题附图中串联Ｕ管压差计测量蒸汽锅炉水面上方的蒸气压，Ｕ管压差计的指示液为水银，两Ｕ管间的连接管内充满水。
可编辑修改精选全文完整版《化工原理》习题集第二章气体吸收1、当总压为101.3 kPa，温度为25℃时，100克水中含氨1克，该溶液上方氨的平衡分压为0.933 kPa；若在此浓度范围内亨利定律适用，试求溶解度系数H和相平衡常数m（溶液密度近似取为1000kg/m3）。
2、含有4%（体积）氨气的混合气体，逆流通过水喷淋的填料塔，试求氨溶液的最大浓度，分别以摩尔分率，质量分率，比摩尔分率，比质量分率表示。
塔内绝对压强为2.03×105 Pa, 在操作条件下，气液平衡关系为p* = 2000x(式中p的单位为mmHg, x为摩尔分率)。
3、已知NO2水溶液的亨利系数如下：指出下列过程是吸收过程还是解吸过程，推动力是多少？并在x - y图上表示。
（1）含NO20.003(摩尔分率)的水溶液和含0.06 (摩尔分率) 的混合气接触，总压为101.3 kPa，T=35℃；（2）气液组成及总压同（1），T=15℃；（3）气液组成及温度同（1），总压达200kPa（绝对压强）。
4、已知某吸收系统中，平衡关系为y = 0.3x ，气膜吸收分系数k y = 1.815×10-4 kmol / (m2.s)，液膜吸收分系数k x = 2.08×10-5 kmol / (m2.s)，并由实验测得某截面上气液相浓度分别为y = 0.014，x = 0.02，试求：（1）界面浓度y i、x i分别为多少？（2）液膜阻力在总阻力中所占的百分数，并指出控制因素；（3）气相推动力在总推动力中所占的百分数。
4、在吸收塔内用水吸收混于空气中的低浓度甲醇，操作温度为27℃，压力为101.3kPa（绝对压力）。
稳定操作状况下，塔内某截面上的气相中甲醇分压为5.07 kPa，液相中甲醇浓度为2mol / m3。
甲醇在水中的溶解度系数H = 1.995 kmol / (m3.kpa.)，液膜吸收分系数k L = 2.08×10-5 m / s，气膜吸收分系数k G = 1.55×10-5 kmol / (m2.s.kpa.)。
3．在大气压力为101.3kPa 的地区，一操作中的吸收塔内表压为130 kPa 。
若在大气压力为75 kPa 的高原地区操作吸收塔，仍使该塔塔顶在相同的绝压下操作，则此时表压的读数应为多少？解：KPa.1563753.231KPa 3.2311303.101=-=-==+=+=a a p p p p p p 绝表表绝1-6 为测得某容器内的压力，采用如图所示的U 形压差计，指示液为水银。
已知该液体密度为900kg/m 3,h=0.8m,R=0.45m 。
试计算容器中液面上方的表压。
解：kPaPa gmρgR ρp ghρgh ρp 53529742.70632.600378.081.990045.081.9106.13300==-=⨯⨯-⨯⨯⨯=-==+1-10．硫酸流经由大小管组成的串联管路，其尺寸分别为φ76×4mm 和φ57×3.5mm 。
已知硫酸的密度为1831 kg/m 3，体积流量为9m 3/h ,试分别计算硫酸在大管和小管中的（1）质量流量；（2）平均流速；（3）质量流速。
解: (1) 大管: mm 476⨯φh kg ρq m V s /1647918319=⨯=⋅= s m d q u V /69.0068.0785.03600/9785.0221=⨯==s m kg u G ⋅=⨯==211/4.1263183169.0ρ (2) 小管: mm 5.357⨯φ质量流量不变 h kg m s /164792=s m d q u V /27.105.0785.03600/9785.02222=⨯==或: s m d d u u /27.1)5068(69.0)(222112=== s m kg u G ⋅=⨯=⋅=222/4.2325183127.1ρ1-11． 如附图所示，用虹吸管从高位槽向反应器加料，高位槽与反应器均与大气相通，且高位槽中液面恒定。
现要求料液以1m/s 的流速在管内流动，设料液在管内流动时的能量损失为20J/kg （不包括出口），试确定高位槽中的液面应比虹吸管的出口高出的距离。
第一章 流体流动静压强及其应用1. 已知：Pa ＝101.3kPa ，ρ＝1000kg/m ³，ρi ＝13600 kg/m ³，R ＝120mm ，H ＝1.2m 。
求：P A （绝）（Pa ），P A （表）（Pa ）解：以1－2－3为等压面，列静力学方程：P A ＝P 1＋ρg （H －R ） P 1＝P 2＝P 3 P 3＝Pa ＋ρi Rg∴P A ＝Pa ＋ρi Rg ＋ρ(H －R)g＝1.013×105＋13600×0.12×9.81＋1000×(1.2－0.12)×9.81＝1.013×105＋2.66×104＝1.28×105（Pa ）P A (表)＝P A (绝)－Pa ＝2.66×104(Pa)2. 已知：R ＝130mm ，h ＝20cm ，D ＝2m ，ρ＝980 kg/m ³，ρi ＝13600 kg/m ³。
管道中空气缓慢流动。
求：贮槽内液体的储存量W 。
解：⑴管道内空气缓慢鼓泡u ＝0，可用静力学原理求解。
⑵空气的ρ很小，忽略空气柱的影响。
∴H ρg ＝R ρi gH ＝ρi R/ρ＝13600×0.13÷980＝1.8m∴W ＝41πD 2.（H ＋h ）ρ ＝0.785×22×(1.8＋0.2)×980 ＝6.15(吨)3. 已知：T ＝20℃（苯），ρ＝880 kg/m ³，H ＝9m，d ＝500mm ，h ＝600mm 。
求：⑴人孔盖受力F （N ）⑵槽底压强P （Pa ）解：⑴由于人孔盖对中心水平线有对称性，且静压强随深度作线性变化，所以可以孔盖中心处的压强对全面积求积得F 。
F ＝P .A ＝ρg （H －h ）. 41πd 2＝880×9.81×（9－0.6）×0.785×0.5² ＝1.42×104（N ）⑵ P ＝ρgH ＝880×9.81×9＝7.77×104（Pa ） 4. 已知：H s ＝500mm ，ρ油＝780 kg/m ³， ρ水＝1000 kg/m ³。
2012华东理工大学化工原理回忆版一、简答题1、说明精馏塔塔顶产品组成不能无限增大的原因2、写三种常用工业吸收剂3、什么是剪切稀化现象4、蒸发中温度下降的原因5、溶质渗透理论中的0τ是什么意思？已知D ， y k 如何表达？6、萃取中的a K 是什么意思？1=a K 能否分离？7、四组分如何分离要几个塔？有几种流程？8、恒速干燥湿物料表面温度是什么温度，为什么9、何谓再结晶现象10、空气加热，相对湿度由50%变为30%，考察湿度，湿球温度，露点温度的变化（上升，下降，不变，不确定）二、流动A 、B 敞开两水槽m z a 5=，m z b 13=，总管直径cm d 8=，m l 10=，支管1，cm d 41=，m l 361=，支管2，cm d 82=，m l 362=，泵的有效压头m 1.19，泵的效率70℅，0182.0=λ问题1、各支管的流量2、泵的功率3、关闭支管1，单泵的特性方程为25102.315v e q H ×−=，两个泵并联求管路流量三、传热饱和水蒸汽加热冷气体，管数250根，直径mm mm 5.225×=ϕ冷气体流量h kg /7200，走管内，进口温度25℃，出口问温度85℃，冷凝给热系数K m W ⋅×=241/101α，管内污垢热阻K m W R ⋅=21/0004.0，导热系数K m W ⋅×=−22/1085.2λ，物料性质K kg kJ C P ⋅=/1 ,SmPa ⋅×=−21098.1µ问题1、蒸汽冷凝量 2、总传热系数和管长3、如果与15根管堵塞无法工作，且饱和水蒸汽的温度为110℃，其他条件不变，求总传热系数和出口温度四、吸收填料塔高8米，水蒸气解吸苯洗油，液体进口h kmol L /300=，苯含量0.1，解吸效率95=η℃，气液比为最小气液比的1.4倍，相平衡关为x y 0.3=，液相阻力控制问题1、求单元传质高度2、如果水蒸气量为h kmol L /100=，其他条件不变，求出口液体浓度五、精馏进料流量h kmol F /100=，轻组分含量0.4，泡点进料，轻组分回收率为0.97,重组分回收率0.98，相对挥发度为2.9，塔顶以60℃回流，流量为h kmol /96，在塔顶组成下，泡点80℃，.../5000kJ C mp =，...../400000kJ r =问题1、塔顶量和塔釜量及其组成2、最小回流比和实际回流比3、精馏段和操作线方程4、如果设计人员在第三块理论版上进料，试分析此方案是否可行，若不可行请说明理由，若可行请求出完成任务的理论板数。
