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化学工程基础习题答案

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化学工程基础习题答案

第二章流体流动与输送

5、解：

0013.60.22.181.25gHgRgRHmg

001.252.181.701.6gHgRHRm

6、解：

1001223113.60.1302.210.80()2(2.210.2)8006.051044gHgRRHmmdHhkg

10、解：列柏努力方程

221122122212121222210,20,0,12.3213.382ffpupuzzhgggguzmzppuhgug

解得

123.44ums

22313120.13.440.0271.62min44vqdumsm

11、解：列柏努力方程

2211221222122121212212212222212122()20()22()2iiipupuzzggggppuuzzggzzpppuughuuuuhgg

1122112221700/360014.0(0.21920.006)441700/360026.7(0.15920.0045)440.037737.7vvqumsdqumsdhmmm

12、解：列柏努力方程

221211222212212121122312222()()20,215.8()114.5()()114.5102uuzgpzgpgguupzzgpzzpkPakPauup绝压表压

1122112220.5/36000.4420.02440.5/360019.70.00344vvqumsdqumsd

22321000(0.44219.7)104.51079.42pkPa

17、解：列柏努力方程

221122122221212121121122222()216,0,06/36002.91(0.03220.0025)44efefvpupuzHzhggggppuuHzzhggzzmppuqumsd

900弯头阻力系数ξ=0.75

全开截止阀阻力系数ξ=6.0

5312302.910.027Re1.01109.510ud，查图得到λ=0.026

22802.91(60.7546.0)(0.0264.524)45.5520.0272fluhmdgg

2222121212.91()16045.5561.9822efppuuHzzhmggg

18、解：列柏努力方程

221122121212122150,0,15ffpupuzzhggggzzmppuh忽略动能

假设流体流动类型为层流

2222222222520010.2224.251040.43415efVflluuuhdgdgdquddhd

解得0.111dm

核算

1223.454ReVqumsdud

22、解：列柏努力方程

220022022220202020020112222()26.5,0,05/36000.630.05344efefvpupuzHzhggggppuuHzzhggzzmppuqumsd

由连续性方程得到

221212220.530.631.05/0.41duumsd

113223112218300.630.053Re1222501018301.050.041Re15765010640.052Re640.041Reudud

900弯头阻力系数ξ=0.75

全开截止阀阻力系数ξ=6.0

三通阻力系数ξ=1.0

22112212121222(40.7526.01)[(300200)50.75]22400.63251.05 (0.0523121)[0.041(300200)3.75]0.05320.0412 1.122.773.89fffluluhhhdgdgggm222020202()21.05 =6.5+3.8910.452efppuuHzzhggmg

10.455/360018309.814340.4340.6VHeqgPWkW

24、解：根据汽蚀余量的定义

211110002210102212101.32573.328.0252()29.810.75(13.61)0.751010.038102.050.084VappuhgggpkPagRuCmsduumsd

查表得到pV=2.3346kPa

代入上式解得

2231128.0252.33462.05102.8429989.8129.81Vappuhmggg

第三章 传热过程

2、解：⑴

2111121222213330.250.1791.40.130.8670.150.200.250.8RmKWRmKWRmKW

⑵22328202606460.867TTqWmR

⑶

23112313123646116820260560162838TTTqWmRRRRRTKTKTKTK

8、解：热量衡算

36111222216213226216000()3.010(485155)1.65103600()1.65105037658003.141036001.6510514(485376)(15550)302mpmpmpmmQqcTTWQqcttQttqcQKAtQKWmKAt

10、解：

⑴热量衡算：

乙醇冷凝热3511500/3600880101.2210mQqrW

乙醇冷却热3421112()500/36002.810(78.530)1.8610mpQqcTTW

水的用量

122231541122231()1.22101.86101.67()4.2(3515)mpmpQQqcttQQqkgsctt

冷却器水出口温度的计算

222214221322()1.86101517.71.674.210mpmpQqcttQttqc

冷却器面积的计算

以外表面为基准

21112211380124111700201000(78.517.7)(3015)33(78.517.7)ln(3015)mKWmKddtK

2142211.86101.4838033mmQKAtQAmKt

冷凝器面积的计算

211122116731241113500201000(78.535)(78.517.7)51.7(78.535)ln(78.517.7)mKWmKddtK

1252121.22103.5167351.7mmQKAtQAmKt

总面积2121.483.514.99AAAm

⑵14.99333.140.0242Andl根

16、解：

⑴

361162221661232214000109251.03103600()1.03101.03101.031012.3()4.1810(4020)mmpmpQqrWQqcttWqkgsctt

⑵因为酒精冷凝为相变传热，因此并流或逆流没有差别

⑶1212()()(7820)(7840)47.3()7820lnln7840()mTtTttTtTt℃

第五章 吸收

6、解：⑴

424211341.341001111.3427363.84101.02103.6610YyxYEmpmKkkKkmolms

⑵气膜阻力3214112.60103.8410ymskmolk

液膜阻力

22121.341.31101.0210xmmskmolk

332.610==0.9522.610131气膜阻力总阻力

气膜阻力远大于液膜阻力，因此为气膜控制

⑶*1.340.050.067ymx

*0.10.9520.10.0670.06860.06860.05121.34iiiiiyyyyyyyxm

9、解：

1220.08/1140.0930.08/114(10.008)/135)0.0081140.000950.0008/114(10.0008)/135)0XXY

最小汽液比的计算

12*min12121210.0930.000951.980.0930.5031.985.945.940.0930.0009500.01555.94XXVLYYVLXXVLYYY

**1122*11*2212()()(0.50.0930.0155)(0.50.000950)0.0073(0.50.0930.0155)lnln(0.50.000950)0.015502.050.00730.82.051.64mOGmOGOGYYYYYYYYYYYNYHHNm

12、解：⑴根据已知条件可得

12120.01(1)0.0010YYYX

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化学工程基础 武汉大学 课后参考答案

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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

石油化学工程基础习题答案

石油化学工程基础习题答案

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《石油化学工程基础》

习题解答

0-1 某设备内的压力为241cmkgf.，试用SI单位表示此压力。

解：在SI单位制中，压力的单位为Pa

由附录1可知，Pa.cmkgf421080791

则Pa.Pa..cmkgf.5421037311080794141

0-2 将hkcal100的传热速率换算成以kW（千瓦）表示的传热速率。

解：由kJ.kcal18741

kW.skJ.skJ.hkcal116301163036001874100100

0-3 流体的体积流量为sL4，试分别用minL、sm3及hm3表示。

hm.hmsmminLminLsL3333341436001104 104 24060144

解：

0-4 空气在100℃时的比热为℃kgkcal.2410，试以SI单位表示。

解：由附录1查得：Jkcal41871

KkgJ.KkgJ.kgkcal.061009418724102410℃

0-5 smkgf5等于多少smN、sJ和kW？

kW.smN.smN.smkgf0490sJ49.03530549807955 解：

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0-6 通用气体常数Kmolcmatm.R30682，将其单位换算成工程单位Kkmolmkgf和SI单位KkmolkJ。

KkmolJ3168KkmolJ8315.74= Kkmolm847.68kgf= 10010cmkgf1.03382.06= 06823323k.Kkmolm.cmKmolcmatm.R解：

化学工程基础习题及答案——上课用

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1 第一章 流体流动与输送设备

1．已知20℃下水和乙醇的密度分别为998.2 kg/m3和789kg/m3,试计算50％（质量％）乙醇水溶液的密度。又知其实测值为935 kg/m3，计算相对误差。

解：乙醇水溶液的混合密度

7895.02.9985.012211m

3/36.881mkgm

相对误差：

%74.5-%100193536.881%100——实实mmm

2．在大气压力为101.3kPa的地区，某真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为85kPa。若在大气压力为90 kPa的地区，仍使该塔塔顶在相同的绝压下操作，则此时真空表的读数应为多少？

解：''真真绝pppppaa

kPappppaa7.73)853.101(90)(''真真

3．如附图所示，密闭容器中存有密度为900 kg/m3的液体。容器上方的压力表读数为42kPa，又在液面下装一压力表，表中心线在测压口以上0.55m，其读数为58 kPa。试计算液面到下方测压口的距离。

解：液面下测压口处压力

ghpzgpp21Δ

mhgppgpghpz36.255.081.990010)4258(31212Δ

4. 如附图所示，敞口容器内盛有不互溶的油和水，油层和水层的厚度分别为700mm和600mm。在容器底部开孔与玻璃管相连。已知油与水的密度分别为800 kg/m3和1000 kg/m3。

（1）计算玻璃管内水柱的高度；

（2）判断A与B、C与D点的压力是否相等。

解：（1）容器底部压力

ghpghghpp水水油0210

mhhhhh16.16.07.010008002121水油水水油

（2）BApp DCpp 题3 附图

石油化学工程基础习题答案 2

石油化学工程基础习题答案 2

⽯油化学⼯程基础习题答案

《⽯油化学⼯程基础》

习题解答0-1 某设备内的压⼒为241cm kgf

.，试⽤

SI 单位表⽰此压⼒。

解：在SI 单位制中，压⼒的单位为Pa 由附录1可知，Pa .cm kgf 421080791?=

则Pa .Pa ..cm kgf .5421037311080794141?=??=0-2 将h kcal

100的传热速率换算成以

kW （千⽡）表⽰的传热速率。

解：由kJ .kcal 18741= kW .s kJ .s kJ .h kcal 116301163036001874100100==?=0-3 流体的体积流量为

s L 4，试分别⽤mi n

L 、s m 3及h m 3

表⽰。 h m .h ms

m min L min L s L 33

3

334143600110

4 104 24060

1

44 =??

=?===

--解：

0-4 空⽓在100℃时的⽐热为

()℃?kg kcal .2410，试以

SI 单位表⽰。

解：由附录1查得：J kcal 41871= ()()()K kg J .K kg J .kg kcal .?=??=?061009418724102410℃ 0-5s m kgf ?5等于多少s m N ?、s J 和

kW ？

kW .s m N .s m N .s m kgf 0490s J 49.03530549807955 ==?=??=?解：

0-6 通⽤⽓体常数

()K m o l cm atm .R ??=30682，将其单位换算成⼯程单位()K kmol m kgf ??和SI 单位

()K k mol kJ ?。

()

()()(

)()

()()

K kmol J 3168K kmol J 8315.74= K kmol m 847.68kgf = 10010cm kgf 1.03382.06= 06823323?==-k .K kmol m .cmK mol cm atm .R 解：