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1 .高位槽内的水面高于地面8m ，水从φ108×4mm 的管道中流出，管路出口高于地面2m 。
在本题特定条件下，水流经系统的能量损失可按Σｈf = 6.5 u 2计算，其中u 为水在管道的流速。
试计算： ⑴ A —A '截面处水的流速； ⑵ 水的流量，以m 3/h 计。
解：设水在水管中的流速为u ，在如图所示的1—1, ，2—2,处列柏努力方程 Z 1ｇ + 0 + Ｐ1/ρ= Z 2ｇ+ ｕ2／2 + Ｐ2/ρ + Σｈ （Z 1 - Z 2）g = u 2/2 + 6.5u 2代入数据 (8-2)×9.81 = 7u 2, u = 2.9m/s 换算成体积流量 V S = uA= 2.9 ×π/4 × 0.12 × 3600 = 82 m 3/h10.用离心泵把20℃的水从贮槽送至水洗塔顶部，槽内水位维持恒定，各部分相对位置如本题附图所示。
管路的直径均为Ф76×2.5mm ，在操作条件下，泵入口处真空表的读数为24.66×10³a,水流经吸入管与排处管（不包括喷头）的能量损失可分别按Σｈf,1=2u ²，入或排出管的流速ｍ/s 。
排水管与喷头连接处的压强为98.07×10³a （表压）。
试求泵的有效功率。
解：总能量损失Σhf=Σhf+，1Σhf ，2 u 1=u 2=u=2u 2+10u ²12u ² 在截面与真空表处取截面作方程： z 0g+u 02/2+P 0/ρ=z 1g+u 2/2+P 1/ρ+Σhf ，1 （ P 0-P 1）/ρ= z 1g+u 2/2 +Σhf ，1∴u=2m/s ∴ w s =uA ρ=7.9kg/s 在真空表与排水管-喷头连接处取截面z 1g+u 2/2+P 1/ρ+W e =z 2g+u 2/2+P 2/ρ+Σhf ，2 ∴W e = z 2g+u 2/2+P 2/ρ+Σhf ，2—（ z 1g+u 2/2+P 1/ρ） =12.5×9.81+（98.07+24.66）/998.2×10³10×2²=285.97J/kg N e = W e w s =285.97×7.9=2.26kw12.本题附图所示为冷冻盐水循环系统，盐水的密度为1100kg ／m ³，循环量为36m 。
第一章绪论习题1.热空气与冷水间的总传热系数K值约为42.99k c a l/（m2・h・℃），试从基本单位换算开始，将K值的单位改为W/（m2・℃）。
[答案:K＝50M（m2・C）]。
解：从附录查出：1k c a l＝1.1622×10-3K W·h=1.1622W·h所以：K=42.99K c a l/（m2·h·℃）＝42.99K c a l/（m2·h·℃）×（1.1622W·h/1k c a l）＝50w/（m2·℃）。
2.密度ρ是单位体积物质具有的质量。
在以下两种单位制中，物质密度的单位分别为:S I k g/m2；米制重力单位为：k g f.s2/m4;常温下水的密度为1000k g/m3，试从基本单位换算开始，将该值换算为米制重力单位的数值。
〔答案:p＝101.9k g f/s2/m4〕解：从附录查出：1k g f＝9.80665k g·m/s2，所以1000k g/m3＝1000k g/m3×[1k g f/(9.80665k g·m/s2)]=101.9k g f·s2/m4.3.甲烷的饱和蒸气压与温度的关系符合下列经验公式：今需将式中p的单位改为P a，温度单位改为K，试对该式加以变换。
〔答案:〕从附录查出：1m m H g=133.32P a，1℃＝K－273.3。
则新旧单位的关系为：P＝P’/133.32;t＝T－273.3。
代入原式得：l g（P’/133.32）＝6.421-352/（T－273.3+261）；化简得l g P=8.546－3.52/(T-12.3).4.将A、B、C、D四种组分各为0.25（摩尔分数，下同）的某混合溶液，以1000m o l/h 的流量送入精馏塔内分离，得到塔顶与塔釜两股产品，进料中全部A组分、96％B组分及4％C组分存于塔顶产品中，全部D组分存于塔釜产品中。
循环水岗位考试题库一、填选择空题1、冷却水系统通常有两种，即（直流式）和（循环式）。
2、敞开式循环冷却水系统一般有蓄水池、（循环水泵)、换热器、冷却塔、集水池、补水管、（过滤器)及它们的连通管道及沟道组成。
3、浓缩倍数是循环水系统中（循环水中某离子的含量）与（补充水中某离子的含量）之比.4、碳钢在冷却水中的腐蚀形态可分两大类，即（均匀）腐蚀和（局部）腐蚀，循环水场的水质处理工作任务之一就是避免设备（局部)腐蚀。
5、水泵是(输送）和（提升）液体的机器.他把原动机的机械能转化为被输送液体的能量，使液体获得（动能）或（势能)。
6、循环水供水的混凝效果受(水温)、(PH值)和(浊度)影响较大。
7、通常，把（淤泥）、（腐蚀产物)和(生物沉积物）三者统称为污垢。
8、化学清洗的方法有（酸）、（碱)、（络合剂）和（表面活性剂）等方法.9、冷却塔，是用来冷却换热器中排出的热水，在塔内，热水与空气发生两种传热作用，一种是(蒸发传热）,一种是(接触传热）,(蒸发传热）带走的热量约占冷却塔中传热量的(75%－80%)。
10、对循环水质的控制，主要是控制（结垢）、(腐蚀）和（微生物）。
11、冷却塔根据空气进入塔内的形式分(自然）通风、（机械）通风。
12、国标规定循环冷却水中碳钢换热器管壁的腐蚀速度不得大于(0。
075） mm/a。
13、离心泵的基本性能参数有(流量）、(扬程）、（轴功率)、（效率）、允许吸上的真空高度及汽蚀余量。
14、物理清洗有几种方法：（人工）清洗、(机械）清洗、（空气搅动法）清洗。
15、提高用水单位换热器的换热效果,供水装置可以通过（提高供水流量）和（降低供水温度 )两种方式来实现。
16、风机在运行中要经常检查润滑油的( 质量 )、(油位）是否合格。
17、缓蚀剂按化学性质分为（有机）缓蚀剂和( 无机）缓蚀剂两大类。
18、循环水系统中如果钙离子和镁离子大量减少，说明系统中有(结垢）发生。
19、氯气进入水中后，不仅会降低水的PH值,还会增加水的（腐蚀性)。
一、选择题1．寒冬，室外的自来水管往往因管内结冰膨胀而破裂。
在自来水管外捆扎发泡塑料，可以有效解决该问题，这是因为发泡塑料的（）A．硬度较小B．密度较小C．隔热性好D．导热性好2．小明用利用托盘天平和量筒测量盐水的密度。
部分操作过程如图所示，下列说法不．正确的是（）A．量筒中液体的体积是40cm3B．盐水的密度是1.165×103kg/m3C．如果按照甲、乙、丙的顺序操作会使测量结果偏小D．如果按照丙、乙、甲的顺序操作会使测量结果偏小3．物理学中所说的路程是指物体运动轨迹的长度，位移是指物体运动的初位置指向末位置的一段有向线段，线段的长度即位移的大小。
弹性小球从离地面2m的高处A点竖直自由下落到地面后又被竖直反弹回离地面1.5m的高处B点，则整个过程中它的路程和位移分别为（）A．3.5m 0.5m B．3.5m 1.5mC．3.5m 2m D．3.5m 3.5m4．要测量1元硬币的厚度，下列方法最佳的是（）A．用刻度尺仔细地测量1元硬币的厚度B．用刻度尺测量10个1元硬币叠加起来的总厚度，再除以10，求平均值C．用刻度尺多次测量1元硬币的厚度，然后求平均值D．用刻度尺分别测量10个1元硬币的厚度，然后求平均值5．关于误差与错误，下列说法正确的是（）A．读数时，多估读几位数字，可以减小误差B．误差和错误一样，是完全可以避免的C．只要测量认真仔细，工具精密，就不会有误差D．测量时误差不可避免6．关于密度的公式mVρ=，下列说法中正确的是（）A．物体的质量越大，其密度就越大B ．由公式m Vρ=可知，密度与质量成正比，与体积成反比 C ．密度是物质的一种特性，只决定于物质的类别D ．不同的物质密度一定不同，固体的密度一定比液体的密度大7．在国际单位制中，质量的单位是（ ）A ．米（m ）B ．摄氏度（℃）C ．千克（kg ）D ．千克/米3（kg/m 3） 8．将某种液体倒出一半，下列说法正确的是（ ）A ．体积减小为原来的一半，密度也减小为原来的一半B ．质量减小为原来的一半，密度为减小为原来的一半C ．体积、质量均减小为原来的一半，密度不变D ．以上说法都不对9．A 、B 、C 三种物质的体积跟质量的关系如下图所示，由图可判断三者密度大小关系及水的密度图象所在的区域是（ ）A ．<<ABC ρρρ，且ρ水图象在I 区域B ．A BC ρρρ>>，且ρ水图象在II 区域C ．<<A B C ρρρ，且ρ水图象在III 区域D ．A B C ρρρ>>，且ρ水图象在IV 区域10．下列估测值最接近实际的是（ ）A ．体育课中常用的实心球质量为 50gB ．普通中学生的质量约为 50 kgC ．普通课桌的高度约为 1.5mD ．乒乓球的直径约为 4dm 11．在你答卷的过程中，对笔中墨水的叙述正确的是（ ）A ．质量不变，密度不变B ．质量不变，密度减小C ．质量减小，密度不变D ．质量减小，密度减小 12．用天平测完物体质量后，发现左盘下粘有一小块橡皮泥。
第5讲质量与密度【基础作业】1.某技术团队利用3D打印做出模型的大致模样,接着手工打磨,打磨过程中塑料模型的质量、密度。
(均选填“变小”、“变大”“不变”)2.(2023·青海)我国科研人员通过嫦娥五号从月球带回了土壤样品。
土壤样品从月球带回地球的过程中,质量,比热容。
(均选填“变大”、“变小”或“不变”)3.一个量筒内盛有600 mL盐水,盐水的密度为1.1 g/cm3,由于液体的蒸发,一段时间后,量筒中还剩500 mL盐水(盐未析出),则剩余盐水的质量是g,剩余盐水的密度是g/cm3。
(ρ3 kg/m3)水=1.0×104.(改编)矿石由于体积比较大,不能用量筒直接测量,所以为了能测量矿石的体积,小兵同学按如图所示进行测量,则矿石的体积为cm3;仔细分析,你认为按这种方法测量矿石的体积会比真实的体积偏。
5.(原创)小明的奶奶每年都会腌制一些咸萝卜干,在炒咸萝卜干前奶奶都会先将咸萝卜干放在清水中浸泡一段时间,浸泡后的萝卜干都“长大”了,此过程中水的质量,水的密度。
(均选填“增大”、“不变”或“减小”)6.如图,这是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇的示意图,艇体采用轻质的复合织物材料制成,外观呈白色,囊体上层装有压缩氦气。
采用氦气的主要原因是该气体() A.无色无味B.制取方便C.质量较小D.密度较小7.(2023·九江模拟)2023年2月,科学家发现冰的一种全新形式,它的分子是全新排列的,是一种无定形冰。
这种无定形冰是在-200 ℃下用不锈钢球以一定的频率研磨普通冰形成的,它的密度和水的密度相等,是一种非晶体。
下列关于无定形冰的说法正确的是()A.质量一定的无定形冰没有固定的体积B.质量一定的无定形冰有固定的形状C.相同体积的无定形冰与相同体积的水质量相等D.无定形冰和固态冰一样具有熔点8.水是一种资源,也是一种能源,我国古代劳动人民巧妙地利用水来开山采石,冬季,在白天给石头开一个洞,再往里灌满水并封实,待晚上降温,水结成冰后石头就裂开了,这种方法利用的是()A.水结成冰质量不变,体积变大B.水结成冰密度变大,体积变大C.水结成冰质量变小,体积变大D.水结成冰密度不变,体积变大9.(原创)古代焙纸时,生火加热墙壁,再把湿纸逐张贴上去焙干,再揭下来放成一叠,已知水的密度大于干纸的密度,则下列说法中正确的是()A.在焙干过程中,是通过做功改变纸的内能B.在焙干的过程中,纸张的质量变小C.在焙干的过程中,纸张的密度变大D.纸张的密度取决于纸张的厚度【素养作业】10.国家标准规定以“克重”来表示一张纸每平方米的质量。
化学工程学例题与习题严世强编兰州大学化学化工学院第一章流体流动与输送例1. 水从倾斜直管中流过，在断面A和B之间接一空气压差计，其读教R=10mm，两测压点垂直距离h = 0.3m。
试求：（1）A、B两点的压差等于多少？（2）若采用密度为830kg·m-3的煤油作指示液，压差计读数为多少？（3）管路水平放置而流量不变，压差计读数及两点的压差有何变化？, 即解：如图取等压面1－2，p1= p2ρgh A）= p B-ρg（h B- R）-ρ0gR（pA-p A-ρgh A= p B-ρgh B+ Rg（ρ -ρ0）等式两边同时加Hρg，得p A+ρg(H - h A)= p B+ρg(H - h B) + Rg（ρ-ρ0）ρgZ A）-（p B + ρgZ B）=Rg（ρ -ρ0）（A）（pA +p B =Rg（ρ - ρ0）- ρg（Z A- Z B）（1）pA-=0.01× 9.81×1000 + 1000 × 9.81 × 0.3=3.04 ×103Pa注：∵ρ水>>ρ空∴ρ - ρ0 ≈ρ（2）若采用煤油作指示液，压差计读数为R'，由式（A）得：（p A + ρgZ A）-（p B + ρgZ B）=R'g(ρ - ρ0) = Rg（ρ -ρ0）= 0.01× 9.81× 1000 = 98.1PaR/ = == 5.88 × 10-2m = 58.8mmρgZ A）-（p B + ρgZ B）]不变，压差计读不变。
又因管路（3）若管路流量不变，[（pA +水平放置，Z即：A= Z BρgZ A）-（p B + ρgZ B）=p A - p B（pA +=Rg（ρ -ρ=98.1Pa0）从本例可知，若管路中流体流量不变时，U形管压差计所指示值不变。
但应注意R值在两种情况下所表示的意义。
1 .高位槽内的水面高于地面8m ，水从φ108×4mm 的管道中流出，管路出口高于地面2m 。
在本题特定条件下，水流经系统的能量损失可按Σｈf = 6.5 u 2计算，其中u 为水在管道的流速。
试计算： ⑴ A —A '截面处水的流速； ⑵ 水的流量，以m 3/h 计。
解：设水在水管中的流速为u ，在如图所示的1—1, ，2—2,处列柏努力方程 Z 1ｇ + 0 + Ｐ1/ρ= Z 2ｇ+ ｕ2／2 + Ｐ2/ρ + Σｈ （Z 1 - Z 2）g = u 2/2 + 6.5u 2代入数据 (8-2)×9.81 = 7u 2, u = 2.9m/s 换算成体积流量 V S = uA= 2.9 ×π/4 × 0.12 × 3600 = 82 m 3/h10.用离心泵把20℃的水从贮槽送至水洗塔顶部，槽内水位维持恒定，各部分相对位置如本题附图所示。
管路的直径均为Ф76×2.5mm ，在操作条件下，泵入口处真空表的读数为24.66×10³a,水流经吸入管与排处管（不包括喷头）的能量损失可分别按Σｈf,1=2u ²，入或排出管的流速ｍ/s 。
排水管与喷头连接处的压强为98.07×10³a （表压）。
试求泵的有效功率。
解：总能量损失Σhf=Σhf+，1Σhf ，2 u 1=u 2=u=2u 2+10u ²12u ² 在截面与真空表处取截面作方程： z 0g+u 02/2+P 0/ρ=z 1g+u 2/2+P 1/ρ+Σhf ，1 （ P 0-P 1）/ρ= z 1g+u 2/2 +Σhf ，1∴u=2m/s ∴ w s =uA ρ=7.9kg/s 在真空表与排水管-喷头连接处取截面z 1g+u 2/2+P 1/ρ+W e =z 2g+u 2/2+P 2/ρ+Σhf ，2 ∴W e = z 2g+u 2/2+P 2/ρ+Σhf ，2—（ z 1g+u 2/2+P 1/ρ） =12.5×9.81+（98.07+24.66）/998.2×10³10×2²=285.97J/kg N e = W e w s =285.97×7.9=2.26kw12.本题附图所示为冷冻盐水循环系统，盐水的密度为1100kg ／m ³，循环量为36m 。
第一章 流体流动与输送机械3．某地区大气压力为101.3kPa ，一操作中的吸收塔塔内表压为130kPa 。
若在大气压力为75 kPa 的高原地区操作该吸收塔，且保持塔内绝压相同，则此时表压应为多少？解：''表表绝＋p p p p p a a =+=∴kPa 3.15675)1303.101)(''=-==＋（－＋真表a a p p p p 7．如附图所示，水在管道中流动。
为测得A -A ′、B -B ′截面的压力差，在管路上方安装一U 形压差计，指示液为水银。
已知压差计的读数R ＝180mm ，试计算A -A ′、B -B ′截面的压力差。
已知水与水银的密度分别为1000kg/m 3和13600 kg/m 3。
解：图中，1-1′面与2-2′面间为静止、连续的同种流体，且处于同一水平面，因此为等压面，即'11p p =， '22p p =又 gm p p A ρ-='1gRR m g p gR p gR p p B 002021)('ρρρρ++-=+=+=所以 gR R m g p gm p B A 0)(ρρρ++-=-整理得 gR p p B A )(0ρρ-=-由此可见， U 形压差计所测压差的大小只与被测流体及指示液的密度、读数R 有关，而与U 形压差计放置的位置无关。
代入数据 Pa 2224918.081.9)100013600(=⨯⨯-=-B A p p9．图示为汽液直接混合式冷凝器，水蒸气与冷水相遇被冷凝为水，并沿气压管流至地沟排出。
现已知真空表的读数为78kPa ，求气压管中水上升的高度h 。
解: a p gh p =+ρ水柱高度 m 95.781.910107833=⨯⨯=ρ-=g p p h a11．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1-1 燃烧重油所得的燃烧气，经分析测知其中含8.5%CO2，7.5%O2，76%N2，8%H2O（体积%）。
试求温度为500℃、压强为101.33×103Pa时，该混合气体的密度。
解M m=M A y A+ M B y B+ M C y C+ M D y D=44⨯8.5%+32⨯7.5%+28⨯76%+18⨯8%=28.26ρ=P M m /(RT)=101.33⨯28.26/(8.314⨯773)=0.455kg/m31-2 在大气压为101.33×103Pa的地区，某真空蒸馏塔塔顶真空表读数为9.84×104Pa。
若在大气压为8.73×104Pa的地区使塔内绝对压强维持相同的数值，则真空表读数应为多少？解塔内绝对压强维持相同，则可列如下等式P a1-9.84×104= P a2-PP = P a2-P a1+9.84×104=8.437×104Pa1-3 敞口容器底部有一层深0.52m的水，其上部为深3.46m的油。
求器底的压强，以Pa表示。
此压强是绝对压强还是表压强？水的密度为1000kg/m3，油的密度为916 kg/m3。
解表压强P(atg)=ρ1gh1+ρ2gh2=1000⨯9.81⨯0.52+916⨯9.81⨯3.46=3.62⨯104Pa绝对压强P(ata)= P(atg)+ P a=3.62⨯104+101.33⨯103=1.37⨯105 Pa1-4 为测量腐蚀性液体贮槽内的存液量，采用如本题附图所示的装置。
控制调节阀使压缩空气缓慢地鼓泡通过观察瓶进入贮槽。
今测得U型压差计读数R=130mmHg，通气管距贮槽底部h=20cm，贮槽直径为2m，液体密度为980 kg/m3。
试求贮槽内液体的储存量为多少吨？解压缩空气流速很慢，阻力损失很小，可认为b 截面与通气管出口截面a 压强近似相等，设h 1为通气管深入液面下方距离，因此1-5 一敞口贮槽内盛20℃的苯，苯的密度为880 kg/m 3。
