管国锋主编化工原理课后习题答案.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下图，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。假设，，，，问：W1、W2、E、x1各为多少？

W1kg/sW2

NaOH水液Gkg/sEkg/s

F=6.2Kg/s蒸发器1蒸发器2X2=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×0.30E=2.17kg/s

W1+W2=F-E=6.2-2.17=4.03kg

W1=4.03/2.15=1.87kg/s，W2=4.03-1.87=2.16kg/s

对控制体II，总的物料衡算：G=F-W1=6.2-1.87=4.33kg/s

Fx0=Gx2即6.2×0.105=4.33x1,x1=0.15

3)某连续操作的精馏塔别离苯与甲苯。原料液含苯0.45〔摩尔分率，下同〕，塔顶产品含苯0.94。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

∵1kcal=4.187×103J,1h=3600s

∴

?

5)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=10-3

∴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.0

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。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。假设在高楼范围内气温维持20℃

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〕、20℃

5．有个外径为R2、内径为R1为的空心球，由密度为ρ’的材料制成。假设将该球完全淹没在某密度为ρ的液体中，假设球能在任意位置停留，试求该球的外径与内径之比。设球内空