化工基礎(chǔ)課后習(xí)題答案(高等教育出版社)

1、流體流動和輸送 1、液體高度：, 器底所受的力：壓強(qiáng)： 指示液為ccl4,其讀數(shù)：2、人孔面積： 壓力： 槽壁面積：槽壁所受壓力： 3、4、 6、（1）求空氣的體積流量 流通截面： 體積流量： （2）求質(zhì)量流量 表壓：絕壓： 空氣的平均分子量：當(dāng)時溫度： 空氣密度：質(zhì)量流量： 7*、對容器a孔口流速：體積流量： 流出的總體積： 液體降至0.5m處所需時間： 剩余部分為非穩(wěn)定流動，所需時間： 對于容b 由于b下端有短管，管內(nèi)流體在流動中有下拉液體的作用，故需時間短。 8、以水平管中心線為基準(zhǔn)面，在11，22，間列柏式， 在操作條件下，甲烷的密度： 水柱壓差計(jì)讀數(shù)： 9、 10、對孔板流量計(jì)： 流

2、量與流速度關(guān)系：，即， (1)當(dāng)讀數(shù)為80mmhg時，即誤差1.2% (2)讀數(shù)為20mmhg時，即誤差4.9% (3)指示液為四氯化碳時， 流量的相對誤差與以上相同。 11、 體積流量： 質(zhì)量流量： 導(dǎo)管中苯的流速： 12、忽略阻力， ， 將數(shù)據(jù)代入，得 體積流量： 13、，, ， 空氣流量： 質(zhì)量流量： ， ， 解得，體積流量： 14、當(dāng)量直徑： 流速： 湍流 15、 相對粗糙度：，查圖得 16、 ，查圖得 h1=0，h2=10，v1=0，v2=2.2，p2=0 ， 17、 用試差法求流量，f(re),re=f(v),難以直接求解。 由re圖可見，對0.001的無縫鋼管而言，re在2104

3、1107之間，值在0.020.028之間， 設(shè)0.025，h1=5，h2=0，p1=p2=0（表壓），v1=0 ，查圖得0.0235， 苯的體積流量：qv=1.470.7850.0282=0.91l/s （若設(shè)0.024，qv=0.92l/s） 校核：基本相符。 18、強(qiáng)烈湍流時，可看作常數(shù)。 ， , 10=1.276410-6/d5 d5=1.276410-7，d=42mm 19、（1）、 （2）、 （3）、 20、（1）、，增加3倍 （2）、 （3）、，增加1倍 21、（1）、, , , （2）、， ， 22、， 查圖，0.034, p1=p2=0，h1=0，動壓頭可忽略 有效功率： 軸功

4、率： 23、 , h1=0，v1=0，h2=15，v2=0.74，p1=p2=0（表壓） 理論功率： 軸功率： 24、 ， 主管中水的流量： 支管中流量： 25、支路管道 26、40mm水柱0.4kpa(表壓)，絕對壓：101.3+0.4=101.4kpa 50空氣密度： 空氣在導(dǎo)管中流速： ,查圖0.026 輸送功率： 效率： 27、（1）、更換后，輸出量為： 揚(yáng)程： （2）、兩臺并聯(lián) 兩臺并聯(lián)后輸出水量最多能達(dá)到20m3/h，但是在6.3m的揚(yáng)程下，而不是25m。實(shí)際并聯(lián)兩臺的輸出水量總小于20m3/h。 兩臺串聯(lián)的水泵揚(yáng)程最多為12.5m，但是在流量為10m3/h時，實(shí)際串聯(lián)兩臺的揚(yáng)程總

5、小于12.5m。 28、30時水的蒸汽壓： 當(dāng)?shù)卮髿鈮海?允許安裝高度： 現(xiàn)安裝在水源上3m處，不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 29、允許安裝高度允許吸上高度當(dāng)?shù)卮髿鈮旱陀跇?biāo)準(zhǔn)大氣壓折算的壓頭水蒸氣壓高于20水蒸氣壓折算的壓頭阻力動壓頭 50水蒸氣壓：12.23kpa，20為2.33kpa 蒸汽壓之差12.23-2.33=9.9kpa=1.01mh2o 大氣壓之差101.3100=1.3kpa=0.13mh2o (1)、當(dāng)流量為20m3/h時 ， 允許安裝高度：hg=7.2-0.13-1.01-2-0.32=3.74m (2)、流量為30m3/h ， 允許安裝高度：hg=5.7-0.13-1.01-2-0.7

6、3=1.83m 30、流動型態(tài)由re決定，要使流動型態(tài)相似，則兩種情況下re應(yīng)相等。設(shè)1為設(shè)備條件，2為模型條件 ， 31、（1）、 （2）、， （3）、傳 熱1、a、散熱速率： 交界面溫度： b、 2、根據(jù)，爐氣溫度： 外界溫度： 3、各層磚的熱阻： ， ， 4、設(shè)交界面溫度為t 5、求散熱速率 求界面溫度，設(shè)管外壁溫度仍30不變。 求散熱速率,(只包石棉40mm，管外壁溫度仍30不變。) 求散熱速率,(只包軟木40mm，管外壁溫度仍30不變)。 6、設(shè)飽和蒸汽的，304kpa飽和蒸汽溫度134 ， 不保溫時： 保溫時：7、(1)、， （2）、 ， 8、(1)、設(shè)絕熱層外表面溫度為t ，解得

7、t=110 （2）、 用試探法求得0.02m=20mm 9、（1）、并流 （2）、逆流 10、用狄丟斯公式計(jì)算 ，符合應(yīng)用范圍（re10000，0.7prp，乙炔由溶液向氣相傳遞（部分解吸）（2）、氣相推動力：22、 由于氨的濃度很稀，23、（1）、求kg （2）、，為氣膜控制，屬于易溶氣體 液相阻力只占總阻力的0.4%24、，x2=0，惰氣量： ，對數(shù)平均推動力：氣相傳質(zhì)單元數(shù)：25、上列平衡關(guān)系換算得y 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 x 0.0085 0.0165 0.0240 0.0314 0.0384 0.0452 y1=0.05，y2=y1(1-0.9)

8、=0.005x2=0，（由平衡線上y1查得），作圖，（1）、根據(jù)題給y、x數(shù)據(jù)作出平衡線。 （2）、根據(jù)（x1、y1）、(x2、y2)作出操作線。（3）、從平衡線和操作線間在y1=0.05，y2=0.005范圍內(nèi)求得各y及其對應(yīng)當(dāng)垂直距離y-y*。（4）、y對作圖，曲線下的面積，氣相傳質(zhì)單元數(shù)為4.526、用解析法，y2=0.015(1-0.98)=0.0003，x2=0 l=1.50.0103=0.0155kmol/s=0.28kg/s溶液出塔濃度：，27、 28、，（58為丙酮的mol質(zhì)量），29、(1)、填料層增高3米后，因，整理得，（2）、求 ，x2=0平衡關(guān)系：y=2.0x ，用試探

9、法求 出口氣體含丙酮0.1（3）、求丙酮回收率與原條件相比： 塔增高后回收率增加330、氣相傳質(zhì)單元數(shù)為，y1=0.03/(1-0.03)=0.0309 物料衡算關(guān)系得，v(y1-y2)=l(x1-x2)=lm(-x2) y=mx，x=y/m=y/18 ，x2=00.0309/18=1.4x1，用試算法求算，求得出塔氣體含so2為0.71%31、y1=0.03，y2=y1(1-0.98)=0.0006，y1-y2=0.03-0.0006=0.0294，32、（1）、平衡數(shù)據(jù)換算，以第一組數(shù)據(jù)為例， 作出yx相圖（2）、求操作線 ，v(y1-y2)=l(x1-x2)，x2=0 式中：78/22.

10、4是將氣體體積換算成質(zhì)量，與x1單位一致。在yx圖上，連接y1、x1點(diǎn)（0.0309，0.0244）和y2、x2點(diǎn)（0.0002，0）得操作線。(3)、在y1y2間，從平衡線和操作線，讀出推動力y-y*，列于下表。(4)、以y對作圖，曲線下面積為，曲線下y從0.00020.0015間，值為5000800，從放大圖中求出該面積約1.32化學(xué)反應(yīng)器 0、k的單位： ，濃度0級反應(yīng)： 1級反應(yīng)：2級反應(yīng)： 0級反應(yīng)： 1級反應(yīng)： 2級反應(yīng)：對于氣相反應(yīng)，的單位，pa的單位，kp的單位kp與kc的關(guān)系：，p=crt，或1、化學(xué)計(jì)量式：t=0時，na0=0.14，nb0=0.2，nz0=0.08，t=t

11、時，na=0.08，nb=nb0na0xa=0.20.140.430.14nz=nz0+na0xa=0.08+0.140.43=0.14反應(yīng)進(jìn)度：反應(yīng)進(jìn)行完全時的反應(yīng)進(jìn)度：2、（1）、速率常數(shù)kp=3.66 其單位為，(2)、對于理想氣體， 變?yōu)?， 4、 6、對于二級反應(yīng)，討論：對于二級反應(yīng)，若要求ca很低時，雖然初始濃度相差甚大，但所需要的反應(yīng)時間卻相差甚微。這是因?yàn)榉磻?yīng)時間主要消耗在反應(yīng)的后期。當(dāng)時，計(jì)算方法同上，停留時間分布 1、2、同第七章6題 3、（分子量：醋酸60，丁醇74，醋酸丁酯116），4、（1）、（2）、（3）、另解： 與（1）相比，ca0增大1倍，vr減小1倍，vr=1.447/2=0.723m35、pfr的長度：6、7、（1）、vr=qvt，vr2=6vr，6vr=6qvt=qvt2， ，另解：（a） (b)(a)/(b)，（2）、對于pfr由于體積相同，其他條件不變，所以t3=t1，kt3ca0=kt2ca0=2因?yàn)榱鲃忧闆r不同，根據(jù)pfr的特點(diǎn)，有以下關(guān)系式，8、 2a+br， 可寫成，a + 1/2b 1/2rxa=0時 ca0 cb0 cr0=0xa=0.6時 ca=ca0(1xa) cb=cb0-1/2ca0xa9、（1）、（2）、，（3）、（4）、（5）、， 總