最新化工原理上册天津大学柴诚敬29-30学时
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《化工原理》课程教学大纲(三号黑体)一、课程基本信息(四号黑体)二、课程目标(四号黑体)(一)总体目标:(小四号黑体)本课程作为化工及相近专业的核心技术基础课,在教学计划中扮演着连接自然科学与应用科学的关键角色。
通过学习本课程,学生能够熟练掌握各种典型设备的基本原理、概念和知识,并掌握其计算方法。
此外,本课程还致力于培养学生分析和解决单元操作问题的能力,以及满足生产建设需求的技能。
(二)课程目标:(小四号黑体)通过本课程的教学,使学生具备下列能力:课程目标 1:1.1了解化工原理课程的内容和特点1.2 掌握单位制度及单位换算课程目标 2:2.1能运用流体流动、流体分子运动、性能的基础知识,结合高分子材料的特点,来分析、计算、判断驱使流体流动所需输入的机械能。
2.2能进行复杂管路的分析及简单的管路设计计算课程目标 3:3.1能针对不同高分子材料制备时所需输入、输出热量,综合换热器结构原理和性能的相关理论,来分析判断影响高分子材料基本性质、加工性能和应用性能等复杂工程问题的关键环节和参数。
3.2 根据实际需求,能进行换热器的选型及设计计算课程目标 4:材料制备过程中,溶剂的使用必不可少,综合运用本课程内容,达到对溶剂回收、纯化及再次使用,并能借助文献调研,通过比较、分析优化工艺条件提高高分子材料性能等工程问题的解决方案。
4.2能根据生产实际需求,进行精馏塔设备的选型及设计计算(三)课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系(小四号黑体)表1:课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表(五号宋体)三、教学内容(四号黑体)第一章总论1.教学目标让学生初步掌握动量传递、热量传递、质量传递这三类的分类、常见表征内容以及典型的传递过程。
2.教学重难点了解化学工程中三传的基本内容,不同传递的工艺流程。
3.教学内容一、单元操作的概念二、三种传递方式的表征三、不同单位制之间的换算4.教学方法课堂授课、线上平台(如:智慧树平台)5.教学评价课堂提问、课后作业。
化工原理(第二版)上册课后习题答案完整版柴诚敬主编本文是《化工原理(第二版)上册课后习题答案完整版》的内容,提供了对上册习题的详细回答。
以下是习题和答案的内容:第一章介绍1.简要介绍化工原理的定义和应用领域。
答案:化工原理是研究物质转化过程和工程过程的基本规律以及解决化工实际问题的科学原理。
它广泛应用于化工、石油、医药、农药等领域。
2.描述化工过程的基本要素及其相互关系。
答案:化工过程的基本要素包括原料、能量、操作和设备。
它们相互关系密切,原料经过能量的作用,通过操作和设备进行转化。
1.什么是物质的性质?举例说明。
答案:物质的性质是指物质特有的、可以用于识别和区分物质的特征。
例如,水的性质包括色彩、气味、味道等。
2.什么是热力学?热力学研究的对象是什么?答案:热力学是研究物质和能量相互转化过程的科学。
热力学研究的对象包括物质和能量。
第三章理想气体的性质1.计算气体的压力、体积和温度之间的关系公式。
答案:PV = nRT,其中P表示气体的压力,V表示气体的体积,T表示气体的温度,n表示气体的物质的量,R表示气体常数。
2.理想气体的状态方程是什么?其适用条件是什么?答案:理想气体的状态方程是PV = nRT。
适用条件是气体分子之间的相互作用可以忽略。
1.什么是液体的性质?举例说明。
答案:液体的性质是指液体独特的物理和化学特征。
例如,水的性质包括可流动性、粘度等。
2.什么是液体的饱和蒸气压?如何用温度表示液体的饱和蒸气压?答案:液体的饱和蒸气压是指在一定温度下,液体与其饱和蒸气之间的平衡压力。
可以用温度-饱和蒸气压表来表示液体的饱和蒸气压。
以上仅是部分例题和答案,更多内容请查看原书《化工原理(第二版)上册课后习题答案完整版》。
注意:本文的习题答案为根据题目编写的,可能会与原书回答有所差异。
请以原书为准。
《化工原理》课程设计教学大纲课程编码:学时:2.5周学分:开课学期:第五学期课程类别:实践性教学环节课程性质:专业技术基础课课程设计适用专业:化学工程与工艺,应用化学教材:《化工原理课程设计》,贾绍义,柴诚敬主编,天津大学出版社一.课程设计目的与任务化工原理课程设计是学生学完基础课程及化工原理之后,进一步学习化工设计的基础知识,培养学生化工设计能力的重要教学环节,也是学生综合运用《化工原理》和相关先修课程的知识,联系化工生产实际,完成以化工单元操作为主的一次化工设计的实践。
通过这一环节,使学生初步掌握化工单元操作设计的基本程序和方法,熟悉查阅技术资料、国家技术标准,正确选用公式和数据,运用简洁文字和工程语言正确表述设计思想和结果;并在此过程中使学生养成尊重实际向实践学习,实事求是的科学态度,逐步树立正确的设计思想、经济观点和严谨、认真的工作作风,提高学生综合运用所学知识,独立解决实际问题的能力。
二.课程设计的内容及工作量1.课程设计题目单元操作过程工艺设计2.设计内容(1)完成主体设备的工艺设计计算(2)完成辅助设备的工艺计算及选型(3)用CAD绘制工艺流程图及主体设备工艺条件图各一张(4)编写设计说明书3.设计步骤:(1)课程设计准备工作进行课程设计,首先要认真阅读、分析下达的设计任务书,领会要点,明确所要完成的主要任务。
为完成该任务应具备那些条件,开展设计工作的初步设想。
然后进行一些准备工作。
准备工作可分两类,一是结合任务进行生产实际的调研。
二是查阅、收集技术资料。
在设计中所需资料一般有以下几种:有关生产过程的资料,如工艺流程、生产操作条件、控制指标和安全规程等,设计所涉及物料的物性参数,在设计中所涉及工艺设计计算的数学模型及计算方法,设备设计的规范及实际参考图等。
(2)确定设计方案按任务书提供的条件及要求,结合所掌握的资料进行分析研究,选定适宜的流程方案及设备的类型,并初步形成工艺流程简图。
化工原理(上册) - 化工流体流动与传热第三版柴诚敬习题答案第一章:引言习题1.1答案:该题为综合性问题,回答如下:根据流体力学原理,液体在容器中的自由表面是一个等势面,即在平衡时,液体表面上各点处的压力均相等。
所以整个液体处于静止状态。
习题1.2答案:该题为计算题。
首先,根据流速的定义:流体通过某个截面的单位时间内通过的体积与截面积之比,可得流速的公式为:v = Q / A,其中v表示流速,Q表示流体通过该截面的体积,A表示截面积。
已知流速v为10m/s,截面积A为0.5m²,代入公式计算得:Q = v × A = 10m/s × 0.5m² = 5m³/s。
所以,该管道内的流体通过的体积为5立方米每秒。
习题1.3答案:该题为基础性知识题。
流体静压头表示流体的静压差所能提供的相当于重力势能的高度。
根据流体的静压力与流体的高度关系可知,流体静压力可以通过将流体的重力势能转化为压力单位得到。
由于重力势能的单位可以表示为m·g·h,其中m为流体的质量,g为重力加速度,h为高度。
而流体的静压头就是将流体静压力除以流体的质量得到的,即流体静压力除以流体的质量。
所以,流体静压头是等于流体的高度。
第二章:流体动力学方程习题2.1答案:该题是一个计算题。
根据题意,已知流体的密度ρ为1.2 kg/m³,截面积A为0.4 m²,流速v为2 m/s,求流体的质量流量。
根据质量流量公式:Q = ρ × A × v,代入已知数值计算得:Q = 1.2 kg/m³ × 0.4 m² × 2 m/s = 0.96 kg/s。
所以,流体的质量流量为0.96 kg/s。
习题2.2答案:该题为综合性问题,回答如下:流体动量方程是描述流体运动的一个重要方程,其中包含了流体的质量流量、速度和压力等参数。
化工原理课程设计 柴诚敬一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握化工原理的基本概念,如流体力学、热力学、传质与传热等;2. 学会运用化学工程的基本原理分析典型化工过程中的现象与问题;3. 掌握化工流程设计的基本方法和步骤,能结合实际案例进行流程分析与优化。
技能目标:1. 能够运用数学工具解决化工过程中的计算问题,如物料平衡、能量平衡等;2. 培养学生运用实验、图表、模拟等方法对化工过程进行研究和评价的能力;3. 培养学生团队协作、沟通表达及解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对化工原理学科的兴趣和热爱,激发学习积极性;2. 增强学生的环保意识,使其认识到化工过程对环境的影响及责任感;3. 培养学生严谨、求实的科学态度,提高其创新意识和实践能力。
本课程针对高年级学生,结合化工原理课程性质,注重理论与实践相结合,旨在培养学生运用基本原理解决实际问题的能力。
教学要求以学生为中心,注重启发式教学,激发学生的主动性和创造性。
课程目标分解为具体学习成果,以便于后续教学设计和评估。
通过本课程的学习,使学生能够全面掌握化工原理知识,为未来从事化工领域工作打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括:1. 化工流体力学基础:流体静力学、流体动力学、流体阻力与流动形态等;参考教材第二章:流体力学基础。
2. 热力学原理及应用:热力学第一定律、第二定律,以及理想气体、实际气体的热力学性质;参考教材第三章:热力学原理及其在化工中的应用。
3. 传质与传热过程:质量传递、热量传递的基本原理,以及相应的传递速率计算;参考教材第四章:传质与传热。
4. 化工过程模拟与优化:介绍化工过程模拟的基本方法,如流程模拟、动态模拟等,以及优化策略;参考教材第五章:化工过程模拟与优化。
5. 典型化工单元操作:分析各类单元操作的基本原理及设备选型,如反应器、塔器、换热器等;参考教材第六章:典型化工单元操作。
教学大纲安排如下:第一周:化工流体力学基础;第二周:热力学原理及应用;第三周:传质与传热过程;第四周:化工过程模拟与优化;第五周:典型化工单元操作。
大学课后习题解答之化工原理(上)-天津大学化工学院-柴诚敬主编绪 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 5F 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()()()LL310CB4E 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。
化工原理课程设计柴诚敬一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握化工原理的基本概念和基本公式,能够运用化工原理解决实际问题。
具体来说,知识目标包括:了解化工原理的基本概念,掌握化工原理的基本公式,理解化工过程的基本原理。
技能目标包括:能够运用化工原理的基本公式进行计算,能够分析化工过程的基本原理,能够解决实际的化工问题。
情感态度价值观目标包括:培养学生的科学思维能力,提高学生对化工行业的认识和理解,激发学生对化工原理的兴趣和热情。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括化工原理的基本概念、基本公式和基本原理。
具体来说,教学大纲如下:1.化工原理的基本概念:介绍化工原理的定义、特点和作用。
2.化工原理的基本公式:讲解化工原理的基本公式,包括质量守恒定律、能量守恒定律、动量守恒定律等。
3.化工过程的基本原理:讲解化工过程的基本原理,包括反应原理、传递原理、控制原理等。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标,我将采用多种教学方法进行教学。
包括讲授法、案例分析法和实验法。
1.讲授法:通过讲解化工原理的基本概念、基本公式和基本原理,使学生掌握化工原理的基本知识。
2.案例分析法:通过分析实际的化工过程案例,使学生能够运用化工原理解决实际问题。
3.实验法:通过实验操作,使学生能够直观地了解化工过程的基本原理,提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施,我将准备以下教学资源:1.教材:选用《化工原理》作为主教材,为学生提供系统的化工原理知识。
2.参考书:提供相关的化工原理参考书,供学生自主学习。
3.多媒体资料:制作多媒体课件,通过图片、动画等形式,丰富学生的学习体验。
4.实验设备:准备化工原理实验设备,为学生提供实验操作的机会。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的方式,以全面、客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答、小组讨论等表现,评估学生的学习态度和理解程度。