化工原理课后习题答案(全).doc

绪论 1解：换算因数： ∴1gcm-1s-1=0.1pas 2.解： ∴ ∴ 以J·mol-1·K-1表示R的值 R =0.08206×1.01325×102 J﹒mol-1﹒K-1 =8.315 J﹒mol-1﹒K-1 第一章 流体流动 表压=－真空度=－4.8×104Pa 绝压=5.3×104 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+h 3=892mm 5解:以图中截面a-a′为等压面，则P啊=Pa′ ρ油g(h1+h0)=ρ油g(h2-R+h0) + ρ水银gR （h0为水银压差计高液面与容器底 部的高度差） ∴ h2=h1 + R - ρ水银R/ρ油 = 4 +0.2-13600*0.2/860 = 1.04m 6解：h=P(表压)/ ρ水g = = 1.02 m 7.解：由公式可得 Vs=uA=uπd2/4=0.8×π×(57-3.5×2)2×10-6/4=1.57×10-3m3/s Ws=Vsρ=1.57×10-3×1840=2.89kg/s 9解：以地面以下的水管所在的平面为基准水平面，则： Z1=9m, u1=0, P1=P2=P0 ,Z2=4m,u2=u ∴9.81*9=9.81*4++40* ∴u=1.55m/s,Vs=uA=1.55*3.1415926*0.0252=10.95m3/h 若Vs=Vs*(1+25%)=1.25Vs,则u=1.25u=1.9375m/s ∴Z1-Z2=7.86m,即将水箱再升高7.86-5=2.86m 10解:Vs=8m3/h时，该系统管路中水的流速为 u1=4Vs/3600πd2 =4*8/3600*3.1415926*0.0532=1.008m/s 以压力表处为截面1-1，水箱液面为截面2-2，并以截面1-1为基准水平面，则： Z2-Z1=24m P2=0 u2=0 P1=(234.93+∑hf)*1000 而 ε/d=0.2/53=0.00377 查表得λ=0.0282 ∑hf= （hf + ξ）﹒u12/2 =（0.0282*100/0.053 + 1）* 1.0082/2 =27.54J/Kg P1=(234.93+27.54)*1000=0.262MPa 即压力表的读数为0.262MPa时才能满足进水量为8m3/h的需要。 11.解： 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： 1—1′截面：z1=0, P1=－2.5×104(表压), u1=0 2—2′截面：z2=15m, P2=0(表压), A=πd2/4=0.25×π×[(76－4×2)×10-3]2=3.63×10-3m2 ∴ ＞4000 湍流 又ε/d=0.3×10-3/68×10-3=4.41×10-3 查图得λ=0.029 查表1—3得，ξ全开闸阀=0.17 ξ半开截止阀=9.5 ξ90°标准弯头=0.75 ξ进=0.5 ξ出=1 ∴hf′=(0.17＋9.5＋3×0.75＋0.5)×1.462/2=14.2J/kg ∴∑hf=22.7＋14.2=36.9J/kg We=208.87J/kg Ne=208.87×2×104/3600=1.16kW N=1.16/0.7=1.66kW 12.解：1—1′：高位槽液面 2—2′：出口管内侧 列伯努利方程 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=9.5 ξ90°标准弯头=0.75 hf′=∑ξ﹒u22/2=(9.5＋0.75＋0.5) ×u22/2=10.75×u22/2 ∴ 化简得(400λ＋11.75)×u22/2=39.2 20℃时μ水=1.005×10-3 λ=f(Re)=f(u2) 需试差 假设 u0 Re λ → u0