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化工原理(杨祖荣主编)课后习题解答
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第一章流体流动和输送设备(2)第 2 章非均相系统分离(26)第 3 章传热(32)第 4 章蒸发(44)第 5 章气体吸收(48)第 6 章蒸馏(68)第 7 章干燥(84)第 8 章萃取(92)
1
第一章流体流动与输送机械
1.燃烧重油所得的燃烧气,经分析知其中含 co28.5%, o27.5%, n276%, h2o8% (体积%),试求此混合气体在温度 500℃、压力 101.3kpa 时的密度。
溶液:混合气体的平均摩尔质量
mm??yimi?0.085?44?0.075?32?0.76?28?0.08?18?28.86?10?3kg/mol∴混合密度 pmm101。3.103? 28.86? 10? 3.0.455kg/m3?Mrt8。31? (273?500)
2.已知 20℃下水和乙醇的密度分别为 998.2kg/m3 和 789kg/m3,试计算 50%(质量%) 乙醇水溶液的密度。又知其实测值为 935kg/m3,计算相对误差。
溶液:乙醇水溶液的混合密度
1?m?a1?1?a2?2?0.50.5?998.27893??m?881.36kg/m
相对误差:
?m 实??m?881.36??100%??1???100%?5.74%
? 我实际 935??
3.在大气压力为 101.3kpa 的地区,某真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为 85kpa。若在 大气压力为 90kpa 的地区,仍使该塔塔顶在相同的绝压下操作,则此时真空表的读数应为 多少?
解决方案: P 觉?帕 P 真的吗?帕 P 正确
?p 真?pa?(pa?p 真)?90?(101.3?85)?73.7kpa
4.如附图所示,封闭容器中有密度为 900kg/m3 的液体。容器上方的压力表读数为 42kpa,液位下方安装一个压力表。压力表的中心线在测压口上方 0.55M 处,读数为 58kpa。 试着计算从液位到下面测压口的距离。
解:液面下测压口处压力
Pp0?? GZp1??生长激素
题 4 附图
“p1?? gh?p0p1?p0(58?42)? 103?? ZH0.55? 2.36 米
?g?g900?9.81
二
5.如附图所示,敞口容器内盛有不互溶的油和水,油层和水层的厚度分别为700mm 和 600mm。在容器底部开孔与玻璃管相连。已知油与水的密度分别为 800kg/m3 和 1000kg/m3。
(1) 计算玻璃管中水柱的高度;
(2)判断 a 与 b、c 与 d 点的压力是否相等。解:(1)容器底部压力 p?pa??油 gh1??
水 gh2?pa??水 gh
h1h2abd
c 题 5 附图
? 油 H1??水 H2?石油 800?Hh1?h2?? 0.7? 0.6? 1.16 米
?水?水 1000(2)pa?pbpc?pd
6.水平管道两点之间连接一个 U 型差压表,指示液体为水银。众所周知,差压计的读 数为 30mm,请尝试单独测量
算管内流体为(1)水;(2)压力为 101.3kpa、温度为 20℃的空气时压力差。
解决方案:(1)? P(?0??) rg? (13600?1000)? 0.03? 9.81? 3708.2pa(2)空气密 度
pm101.3?103?29?10?3??1.206kg/m3??rt8.31?(273?20)?p?(?0??)rg?(13600?1.206)?0 .03?9.81?4002.1pa∵空气密度较小,∴?p??0rg
7.使用复合 U 形压差计测量管道中a 点和 B 点之间的压差。指示液是水银。这两个 U 形管充满了水。已知 H1=1.2m,h2=0.4m,H4=1.4m,H3=0.25m。尝试计算 a 点和 B 点之间 的压差。
解:图中 1、2 为等压面,即 p1?p2
p1?帕 gh1p2?p3?? 0gr1
3
? 帕 gh1?p3?? 0gr1(1)
1
34
4
还是 P5?p6?PBgh3?? 0gr2p3?p4?p5?? g(h4?h2)
?pb??gh3??0gr2??g(h4?h2)(2)将(2)代入(1)中:
帕 gh1?PBgh3?? 0gr2?? g(h4?h2)?? 0gr1
3
二百五十六
题 7 附图
?? 个人通讯簿?帕 PB
??gh3??0gr2??g(h4?h2)??0gr1??gh1??g(h2?h1?h3?h4)??0g(r1?r2)?(r1?r2)(?0??)g ?? 个人通讯簿? (1.2?1.4?1.4?0.25)? (13600?1000)? 九点八一 ?241031.7pa?241.0kpa
8.根据附图所示双液 U 形管差压表的读数计算设备内气
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