[工学]化工--化工原理答案.doc

绪论习题 1）????????????????? 含水份52%的木材共120kg，经日光照晒，木材含水份降至25%，问：共失去水份多少千克？以上含水份均指质量百分数。 木材 木材 120(1-0.52)=(120-w)(1-0.25) 照晒 w=43.2kg ? 2）? 以两个串联的蒸发器对NaOH水溶液予以浓缩，流程及各符号意义如图所示，F、G、E皆为NaOH水溶液的质量流量，x表示溶液中含NaOH的质量分数，W表示各蒸发器产生水蒸汽的质量流量。若，，，，问：W1、W2、E、x1各为多少？ W1kg/s W2kg/s NaOH水液 G kg/s E kg/s F=6.2Kg/s 蒸发器1 蒸发器2 X2 =0.30 X0=0.105 W1:W2=1:1.15 , X---(Wt),x1,w1,w2,D,E=? 对控制体I，NaOH物料衡算：Fx0=Ex2 即 6.2×0.105=E×0.30 E=2.17 kg/s W1+W2=F-E=6.2-2.17=4.03 kg W1=4.03/2.15=1.87 kg/s ，W2=4.03-1.87=2.16 kg/s 对控制体II，总的物料衡算：G=F-W1=6.2-1.87=4.33 kg/s Fx0=Gx2 即6.2×0.105=4.33x1,x1=0.15 3)某连续操作的精馏塔分离苯与甲苯。原料液含苯0.45（摩尔分率，下同），塔顶产品含苯0.94。已知塔顶产品含苯量占原料液中含苯量的95%。问：塔底产品中苯的浓度是多少？按摩尔分率计。 [解]： 0.95== 4)导热系数的SI单位是W/(m·℃)，工程制单位是kcal/(m·h·℃)。试问1kcal/( m·h·℃)相当于多少W/(m·℃)？并写出其因次式。 1kcal/(m.h.0C)=?J/(m.s.0C)写出导热系数的因次式。 ∵1kcal=4.187×103J,1h=3600s ∴ ? ? 5)已知理想气体通用常数物理大气压·升/(摩尔·K)，试求采用J/(kmol·K)时R的数值。 解：写出以J/（kmolk）的单位为理想气体通用常数R之值。 ∵1物理大气压=1.0133×105N/m2，1升=10-3m3 ∴R=0.08205 ? 6）? 水蒸汽在空气中的扩散系数可用如下经验公式计算： 式中? D——扩散系数，英尺2/h； p——压强，atm； T——绝对压强，。 试将上式改换成采用SI单位的形式。各物理量采用的单位是：D—m2/s，p—Pa，T—K。 解:经验公式的单位换算: 物理量 扩散系数 压强 绝对温度 原来单位 英尺2/h atm 0R 后来单位 M2/s Pa K ∵1英尺2/h=0.30482/3600m2/s=2.58×10-5m2/s,1atm=1.0133×105pa, 温差 1k=1.80R ? 7）? 在冷凝器中蒸汽与冷却水间换热，当管子是洁净的，计算总传热系数的经验式为： 式中? K——总传热系数，Btu/(ft2·h·℉)； u——水流速，ft/s。 试将上式改换成采用SI单位的形式。各物理量采用的单位是：K—W/(m·℃)，u—m/s。 解：经验公式的单位换算： 物理量 传热系数 流速 原来单位 BUT/ft2.h.0F) ft/s 后来单位 W/（m2.K） m/s ∵1BUT/(ft2.h.0F)=5.678W/(m2.K),1ft/s=0.3048m/s 《第一章 流体流动》习题解答 1某敞口容器内盛有水与油。如图。已知水及油的密度分别为1000和860kg/m3，解：h1=600mm，h2=800mm，问H为多少mm？ 2.有一幢102层的高楼，每层高度为4m。若在高楼范围内气温维持20℃不变。设大气静止，气体压强为变量。地平面处大气压强为760mmHg。试计算楼顶的大气压强，以mmHg为单位。 3.某水池，水深4米，水面通大气，水池侧壁是铅垂向的。问：水池侧壁平面每3米宽度承受水的压力是多少N？外界大气压为1atm。 4．外界大气压为1atm，试按理想气体定律计算0.20at（表压）、