化工原理 (王晓红版)第一章 习题答 案.pdf

第1 章 1．在一个容器中，盛有苯和甲苯的混合物。已知苯的质量分率为 0.4，甲苯为 0.6 ，求293K 时容器中混合物的密度？（原题1） 解：在293K 时，苯 879kg / m3 ，甲苯 867kg / m3 。 在293K 时，苯和甲苯的混合物的密度为： 1 x x 0.4 0.6 wA wB   m A B 879 867 所以，  3  m 872 kg / m 2 ．已知某混合气体的组成为18%N 、54%H 和28%CO （均为体积分率），试 2 2 2 求100m3 的混合气体在温度为300K 和1MPa 下的质量？（原题2 ） 解：混合气体可以视为理想气体，则： 6 pv 110 100 3 n 40 10 mol RT 8.3144 300 混合气体的平均摩尔质量为： M m M A y A M B yB M Cy C 28 0.182 0.54 44 0.28 18.44kg / kmol 混合气体的质量为：m n M m 40kmol 18.44kg / kmol 737.6kg 3 ．某设备进出口测压仪表的读数分别为45mmHg （真空度）和700mmHg （表 压），求两处的绝对压强差是多少kPa ？ （原题3 ） 解：p 1 p 0 45 ，p 2 p 0  700 所以p p 2 p 1 745mmHg 745 133.3Pa 99.3kPa 4 ．如图所示的储槽内盛有密度为800 kg/m3 的油，U 型管压差计中的指示液为 水银，读数R=0.4m，设容器液面上方的压强P0 =15kPa （表压），求容器内的液 面距底面的高度h？ （原题4 ） 解：对于U 型管压差计： p p a p 0  gh ，p p a  gR 左 油 右 汞  gR - p 0 13600 9.8 0.4 15000 所以可以得到：h 汞 m 4.88m  g 800 9.8 油 5 ．如图所示，用U 形管压差计测量某容器内水上方气体的压强，指示液为水银， 读数R=4cm，H=80cm，试计算容器内水上方的真空度为多少kPa ？现在由于精 度需要，希望读数增大到原来的20 倍，请问应该选择密度为多少的指示液？（U 型管左端的液位可以认为不变）。 题1-5 附图 解：对于U 型管压差计：p p  gH ，p p a  gR 左 水 右 汞 所以可以得到：   真空度 pa p  gH -  gR 1000 9.8 0.8 13600 9.8 0.04 Pa 2.51kPa 水 汞 读数改变后，根据题意： gR  gR 汞 指示  R 13600 3 3 所以指示 汞 kg / m 680kg / m R 20 6．现用列管