当前位置：文档之家 › 制药化工原理课后习题答案

制药化工原理课后习题答案

  • 格式：docx
  • 大小：233.04 KB
  • 文档页数：11

绪论 2.解： ∴2321001325.1mJmNmNatmL

∴21001325.1JatmL 以J·mol-1·K-1表示R的值 ××102 J﹒mol-1﹒K-1 ﹒mol-1﹒K-1

第一章 流体流动 1. ×104Pa ×104 Pa 2.解：设右侧水面到B′点高为h3，根据流体静力学基本方程可知PB=PB′ 则ρ油gh2=ρ水gh3 h=h1+h3=892mm 3.解：正U型管水银压差计 由图可知 PA=P1＋(x＋R1)ρ水g PB=P2＋xρ水g ∵P1－P2 ∴PA－PBA＋ρ水gR1

又有PA =PC PC= PB＋ρHggR1

∴ρHggR1ρ水gR1

∴mmmsmmkgR00.200200.081.9)100013600(2.472kPa231

倒U型压差计 设右侧管内水银高度为M ∵指示流体为空气∴PC=PD P1=PC＋ρ水g(R2＋M) P2=PD＋ρ水gM

∴mmmsmmkgR0.2522520.081.910002.472kPa232 4.(1)PB (2)R′=

7.解：由公式AVsu可得 Vs=uA=uπd2×π××2)2×10-6×10-3m3/s Ws=Vsρ×10-3×1840=/s 8.解：由题可知： 1—1′截面：P1×105Pa u=0 以2—2′截面为基准水平面∴z1=3m 2—2′截面：设管内流速为u z2=0 3—3′截面：u, z3=3m 4—4′截面：u, z4 5—5′截面：u, z5=3m 6—6′截面：u, z6=2m, P6×105Pa 根据伯努利方程：We=0, ∑hf=0

有62611P2ugzPgz ∵P1=P6 ∴u2/2=g(z1－z6 有222112PugzPgz ××1052/1000 ∴P2×105Pa ×1053/1000 ∴P3×105Pa ××105×4/1000 ∴P4×105Pa ∴P5×105Pa 9. (1)u=/s Vh=3/h (2)Δz=

解：NeN Ne=We﹒Ws 取釜内液面为1—1′截面，高位槽内液面为2—2′截面

根据伯努利方程：fhPugzWeuPgz2222211122 1—1′截面：z1=0, P1×104(表压), u1=0 2—2′截面：z2=15m, P2=0(表压), AWsu2 A=πd2×π×[(76－4×2)×10-3]2×10-3m2 ∴smhmu/46.1/3.524710501063.3102342 173740106105046.11068Re43

du

＞4000 湍流

又ε/d×10-3/68×10-3×10-3 查图得λ 查表1—3得，ξ全开闸阀ξ半开截止阀ξ90°标准弯头ξ进ξ出=1 ∴hf′××2J/kg ∴∑hfJ/kg We Ne×2×104kW 12.解：1—1′：高位槽液面 2—2′：出口管内侧

列伯努利方程 fhPugzWeuPgz2222211122 z2=0, z1=4m, P1=P2=0(表)， u1=0, We=0 ∴∑hf＋u22/2=4g ∑hf= hf＋hf′ 查表1—3得，ξ半开截止阀ξ90°标准弯头 hf′=∑ξ﹒u22×u22×u22/2

∴gdu4)75.10201(222 化简得(400λ)×u22 20℃时μ水

λ=f(Re)=f(u2) 需试差 321075.49Reudu

假设 u0 Re λ → u0 01.0d ∴截止阀半开时该输水系统的u0=/s ×π×2=3/s ∴Vs=3/h

第二章 流体输送设备 1、解：分别取离心泵的进、出口截面为1-1′截面和2-2′截面，由伯努力方程得： 其中，12ZZ=；41109.1pPa(表压)；52107.4pPa(表压)；

21uu；21,fH=0；20℃时水的密度3mkg2.998。

34.500081.92.998109.1107.44.045Hm 3、解：10,v0gfHhρgppH (1)20℃时：由附录2及附录7知，水的密度3mkg2.998，饱和蒸气压4v102335.0pPa。

28.45.2381.92.998102335.01081.944gHm

(2)85℃时：由附录2及附录7知，水的密度3mkg6.968，饱和蒸气压5v105788.0pPa。

27.15.2381.96.968105788.01081.954gHm

4、解：10,v0gfHhρgppH =m< 故该泵不能正常工作。

6、解：21,21221212e2fHguuρgppZZH 81.91000109.600104=17 m

由于输送介质为水，结合13ehm100Q和17eHm，查附录21选IS100-80-125型泵，主要性能参数为：13hm100Q,20Hm,1minr2900n,78.0,0.7NkW 故泵实际运行时的轴功率为0.7NkW，其中因阀门调节所多消耗的功率为

第四章 沉降与过滤

2、解：tcSbLuV

设颗粒沉降位于层流区，故18)(s2ctcgdu 核算流型2023.010206.1025.01075.1e55tcctudR 故假设成立，即颗粒沉降位于层流区。因此，可完全除去的最小颗粒直径为m1075.15。 3、解：在操作温度下，气体量13Ssm54.127342727336002160V13hm 设8μm颗粒沉降位于层流区，则 由tcSNbLuV 51101.41.48.154.13tcSbLuVN层(需50块隔板) 082.0512.4NHhm 核算流型2108.4104.35.0101.4108e4536tcctudR 故假设成立，得降尘室内隔板间距和层数分别为和51层。 注：此题原始数据有点问题。在该组数据下，气流在降尘室内已达到湍流。

5、解：根据恒压过滤方程2e22KAVVV得 34em107V；127sm108K

由下式可算得，15min收集到的总滤液量，即 故再过5min所得的滤液量3333m1047.0106.11007.2V＝

6、解：(1)过滤面积22m86.4938281.0A 滤框总容积32m623.038025.081

滤饼充满滤框时滤液体积3m79.708.0623.0V 过滤终了时23mm156.086.4979.7AVq 恒压过滤方程Kqqqe22 (2)洗涤时间86.4910579.71.0)01.0156.0(8)(8dd5WWWWKAVqqVVe＝416 s

(3)13DWhm2.1601541655008.079.736003600VQ (4)由于0s，故KppKKs2)(1。所以，由Kqqqe22可知 27525505.0

s

第五章 传热 2.某燃烧炉的平壁由三种材料构成。 最内层为耐火砖，厚度b1=200mm，导热系数17Wm-1 oC-1；中间层为绝热砖，厚度b2=100mm，导热系数2=0.14Wm-1 oC-1；最外层为普通钢板，厚度

b3=6mm，导热系数3=45Wm-1 oC-1。已知炉内壁表面温度t1=1000oC，钢板外表面温度t4=30oC，试计算：(1) 通过燃烧炉平壁的热通量；(2) 耐火砖与绝热砖以及绝热砖与普通钢板之间的界面温度。假设各层接触良好。

解：(1))(2.107645006.014.01.007.12.0301000233221141mWbbbttSQq

(2)321qqqq

11211

b

ttq， 8.79807.12.02.10761000)(11112tbqt oC

22322

b

ttq， 1.3014.01.02.10768.798)(22222tbqt oC

3.在直径为89mm的蒸汽管道外包扎有两层绝热材料。已知管壁材料的导热系数为45Wm-1oC-1；内层绝热材料的厚度为40mm，导热系数为Wm-1oC-1；外层绝热材料的厚度为20mm，导热系数为0.15Wm-1oC-1。现测得蒸汽管的内壁温度为180℃，最外层绝热材料的外表面温度为50℃。试计算每米管长的热损失及两绝热层间的界面温度。 解：1801t oC，504t oC，mmr401，mmr5.442，mmr5.843，mmr5.1044

343433ln1

)(2rrttLQ， 45.673t oC

4.蒸汽管道外包扎有两层导热系数不同而厚度相同的绝热层。已知外层的平均直径和导热系数均为内层的两倍。现保持其他条件不变，而将两绝热层的材料互换，试问：(1) 每米管长的热损失是原来的多少倍？(2) 在本题条件下，哪一种材料包扎在内层较为合适？ 解：设管道半径为x，绝热层厚度b xbxr31， xbxr522

(1)互换前txxxxtrrxrtLQ11112211477.135ln213ln12ln1ln12

互换后txxxxtrrxrtLQ11112112887.135ln13ln212ln1ln12)(

275.1477.1887.1)()(LQL

Q

倍

(2)小的包在内层较好

合集下载

化工原理实验课后思考题答案及习题

化工原理实验课后思考题答案及习题

化工原理实验课后思考题答案及习题1. 实验题1.1 题目使用水蒸气蒸馏法制备丙醇和丁醇的混合物，假定在分馏塔中，只有乙醇和水会进行蒸发。

1.2 实验原理水蒸气蒸馏法是通过将底物与水一起加热，使水蒸气与底物中的某些组分发生互溶，进而在塔中进行分离的一种方法。

在这个实验中，乙醇和水会发生互溶，但丙醇和丁醇不会与水发生互溶，因此可以通过水蒸气蒸馏法将乙醇和水从丙醇和丁醇中分离出来。

1.3 实验步骤1.将混合物加入分馏塔中；2.加入适量的水；3.加热分馏塔，使水沸腾产生蒸汽；4.蒸汽通过分馏塔，在塔中升高并与混合物中的乙醇发生互溶；5.蒸汽冷凝成液体，乙醇与水分离出来；6.收集乙醇和水的混合液。

1.4 实验结果经过水蒸气蒸馏，我们成功地将乙醇和水从丙醇和丁醇中分离出来，得到了乙醇和水的混合液。

2. 习题2.1 问题一在实验步骤3中，为什么需要加热分馏塔？答案：加热分馏塔是为了使水沸腾产生蒸汽。

蒸汽是通过与混合物中的乙醇发生互溶，从而将乙醇与水分离出来的关键步骤。

2.2 问题二为什么乙醇和水会发生互溶？答案：乙醇和水会发生互溶是因为它们之间存在氢键的作用。

乙醇分子中的羟基（-OH）与水分子中的氧原子之间可以形成氢键，导致乙醇和水具有一定的相溶性。

2.3 问题三在实验步骤5中，蒸汽是如何冷凝成液体的？答案：在实验步骤5中，蒸汽通过分馏塔，在塔中升高。

在升高的过程中，蒸汽与塔壁之间有热量的交换，使蒸汽冷却。

当蒸汽冷却到达其饱和水蒸气的温度时，就会发生冷凝，由气相转变为液相。

2.4 问题四为什么丙醇和丁醇不会与水发生互溶？答案：丙醇和丁醇不会与水发生互溶是因为它们的分子结构与水分子之间没有类似氢键的相互作用。

丙醇和丁醇分子中的羟基（-OH）与水分子之间没有足够强烈的氢键形成，导致丙醇和丁醇与水相互之间的相溶性较低。

2.5 问题五除了水蒸气蒸馏法，还有哪些常用的分馏方法？答案：除了水蒸气蒸馏法，常用的分馏方法还有真空蒸馏法、气相色谱法和液液萃取法等。

化工原理实验课后思考题答案及习题.doc

化工原理实验课后思考题答案及习题.doc

实验一、流体流动阻力的测定1、进行测试系统的排气工作时，是否应关闭系统的岀口阀门？为什么？答：在进行测试系统的排气时，不应关闭系统的出口阀门，因为出口阀门是排气的通道，若关闭，将无法排气，启动离心泵后会发生气缚现象，无法输送液体。

2、如何检验系统内的空气已经被排除干净？答：可通过观察离心泵进口处的真空表和出口处压力表的读数，在开机前若真空表和压力表的读数均为零，表明系统内的空气已排干净；若开机后真空表和压力表的读数为零，则表明，系统内的空气没排干净。

3、在U形压差计上装设“平衡阀”有何作用？在什么情况下它是开着的，又在什么情况下它应该关闭的？答：用来改变流经阀门的流动阻力以达到调节流量的目的，其作用对象是系统的阻力，平衡阀能够将新的水量按照设计计算的比例平衡分配，各支路同时按比例增减，仍然满足当前气候需要下的部份负荷的流量需求，起到平衡的作用。

平衡阀在投运时是打开的, 正常运行时是关闭的。

4、U行压差计的零位应如何校正？答：先打开平衡阀，关闭二个截止阀，即可U行压差计进行零点校验。

5、为什么本实验数据须在对数坐标纸上进行标绘？答：为对数可以把乘、除因变成加、减，用对数坐标既可以把大数变成小数，乂可以把小数扩大取值范围，使坐标点更为集中清晰，作出来的图一目了然。

6、你在本实验中寧握了哪些测试流量、压强的方法，它们各有什么特点？答：测流量用转子流量计、测压强用U形管压差计，差压变送器。

转子流量计，随流量的大小，转子可以上、下浮动。

u形管压差计结构简单，使用方便、经济。

差压变送器，将压差转换成直流电流，直流电流由毫安表读得，再由己知的压差〜电流回归式算岀相应的压差，可测大流量下的压强差。

实验二、离心泵特性曲线的测定1、离心泵启动前为什么要先灌水排气？本实验装置中的离心泵在安装上有何特点？答：为了防止打不上水、即气缚现象发生。

2、启动泵前为什么要先关闭出口阀，待启动后，再逐渐开大？而停泵时，也耍先关闭出口阀？答：防止电机过载。

化工原理课后习题答案

化工原理课后习题答案

化工原理课后习题答案1. 请计算下列物质的摩尔质量，(1) H2O (2) CO2 (3) NaCl。

(1) H2O的摩尔质量 = 21 + 16 = 18 g/mol。

(2) CO2的摩尔质量 = 12 + 216 = 44 g/mol。

(3) NaCl的摩尔质量 = 23 + 35.5 = 58.5 g/mol。

2. 一种化合物的分子式为C6H12O6，其摩尔质量为180 g/mol，请问这种化合物的分子量是多少？这种化合物的分子量就是其摩尔质量，即180 g/mol。

3. 在一次化学反应中，反应物A和B按化学方程式2A + 3B → C + D 反应，如果A的摩尔质量为20 g/mol，B的摩尔质量为30 g/mol，C的摩尔质量为40 g/mol，D的摩尔质量为50 g/mol。

请问，如果A和B分别以40 g和90 g的质量参与反应，求反应后C和D的质量各是多少？根据化学方程式2A + 3B → C + D，A和B的物质的摩尔比为2:3，因此A和B的摩尔数分别为40 g / 20 g/mol = 2 mol和90 g / 30 g/mol = 3 mol。

根据摩尔数的比例，C和D的摩尔数分别为21 = 2 mol和31 = 3 mol，所以C和D的质量分别为240 g/mol = 80 g和350 g/mol = 150 g。

4. 请问在下列反应中，哪些是氧化还原反应？(1) 2Mg + O2 → 2MgO。

(2) 2Na + Cl2 → 2NaCl。

(3) Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2。

(4) Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag。

(3) 和(4)是氧化还原反应。

在(3)中，Zn被HCl氧化生成ZnCl2，同时HCl被还原生成H2。

在(4)中，Cu被AgNO3氧化生成Cu(NO3)2，同时AgNO3被还原生成Ag。

5. 请问下列哪些是双原子分子？H2、Cl2、O2、N2、HCl、CO2。

化工原理上册课后习题及答案

化工原理上册课后习题及答案

化⼯原理上册课后习题及答案化⼯原理上册课后习题及答案绪论【作业题】【0-1】从基本单位换算⼊⼿，将下列物理量的单位换算为SI制。

(1)40?时⽔的粘度µ=0.00656g(cm?s)(2)某物质的⽐热容CP=0.21BTU/(lb?F)(3)密度ρ,1386kgf?s2/m4(4)传热系数KG=24.2kmol/(m2?h?atm)(5)表⾯张⼒σ,71dyn/cm(6)导热系数λ,1kcal/(m?h??)[答:µ=6.56×10-4Pa?s; CP=0.8792kJ/(kg??); ρ,13600kg/m3;KG=6.636×10-5kmol/(m2?s?kPa); σ,7.1×10-2N/m; λ,1.163W/(m??)] 【0-2】清⽔在圆管内对管壁的强制湍流对流传热系数随温度的变化可⽤下⾯经验公式表⽰，即:α ,150(1，2.93×10-3T)u0.8d-0.2式中α――对流传热系数，BTU/(ft2?h?F);T――热⼒学温度，K;u――⽔的流速，ft/s;d――圆管内径，in。

试将式中各物理量的单位换算为SI制，即α为W/(m2?K)，T为K，u为m/s，d为m。

[答:α,1057(1，2.93×10-3T)u0.8d-0.2]第⼀章流体流动1.1 流体静⼒学基本⽅程式1-1(在本题附图所⽰的贮油罐中盛有密度为960kg/m3的油品，油⾯⾼于罐底9.6m，油⾯上⽅为常压。

在罐侧壁的下部有⼀直径为760mm的圆孔，其中⼼距罐底800mm，孔盖⽤14mm的钢制螺钉紧固。

若螺钉材料的⼯作应⼒取为39.23×106Pa，问⾄少需要⼏个螺钉,[答:⾄少要7个]1-2(某流化床反应器上装有两个U管压差计，如本题附图所⽰。

测得R1,400mm，R2,50mm指⽰液为⽔银。

为防⽌⽔银蒸⽓向空间扩散，于右侧的U管与⼤⽓连通的玻璃管内灌⼊⼀段⽔，其⾼度R3,50mm。