化工基礎(chǔ)(第三版)上冊(cè)課后題答案(上海師范大學(xué)福建師范大學(xué)編)

1、流體流動(dòng)和輸送 1、液體高度：, 器底所受的力：壓強(qiáng)： 指示液為CCl4,其讀數(shù)：2、人孔面積： 壓力： 槽壁面積：槽壁所受壓力： 3、4、 6、（1）求空氣的體積流量 流通截面： 體積流量： （2）求質(zhì)量流量 表壓：絕壓： 空氣的平均分子量：當(dāng)時(shí)溫度： 空氣密度：質(zhì)量流量： 7*、對(duì)容器A孔口流速：體積流量： 流出的總體積： 液體降至0.5m處所需時(shí)間： 剩余部分為非穩(wěn)定流動(dòng)，所需時(shí)間： 對(duì)于容B 由于B下端有短管，管內(nèi)流體在流動(dòng)中有下拉液體的作用，故需時(shí)間短。 8、以水平管中心線為基準(zhǔn)面，在11，22，間列柏式， 在操作條件下，甲烷的密度： 水柱壓差計(jì)讀數(shù)： 9、 10、對(duì)孔板流量計(jì)： 流

2、量與流速度關(guān)系：，即， (1)當(dāng)讀數(shù)為80mmHg時(shí)，即誤差1.2% (2)讀數(shù)為20mmHg時(shí)，即誤差4.9% (3)指示液為四氯化碳時(shí)， 流量的相對(duì)誤差與以上相同。 11、 體積流量： 質(zhì)量流量： 導(dǎo)管中苯的流速： 12、忽略阻力， ， 將數(shù)據(jù)代入，得 體積流量： 13、，, ， 空氣流量： 質(zhì)量流量： ， ， 解得，體積流量： 14、當(dāng)量直徑： 流速： 湍流 15、 相對(duì)粗糙度：，查圖得 16、 ，查圖得 H1=0，H2=10，v1=0，v2=2.2，P2=0 ， 17、 用試差法求流量，f(Re),Re=f(v),難以直接求解。 由Re圖可見(jiàn)，對(duì)0.001的無(wú)縫鋼管而言，Re在2104

3、1107之間，值在0.020.028之間， 設(shè)0.025，H1=5，H2=0，P1=P2=0（表壓），v1=0 ，查圖得0.0235， 苯的體積流量：qv=1.470.7850.0282=0.91L/S （若設(shè)0.024，qv=0.92L/S） 校核：基本相符。 18、強(qiáng)烈湍流時(shí)，可看作常數(shù)。 ， , 10=1.276410-6/d5 d5=1.276410-7，d=42mm 19、（1）、 （2）、 （3）、 20、（1）、，增加3倍 （2）、 （3）、，增加1倍 21、（1）、, , , （2）、， ， 22、， 查圖，0.034, P1=P2=0，H1=0，動(dòng)壓頭可忽略 有效功率： 軸功

4、率： 23、 , H1=0，v1=0，H2=15，v2=0.74，P1=P2=0（表壓） 理論功率： 軸功率： 24、 ， 主管中水的流量： 支管中流量： 25、支路管道 26、40mm水柱0.4kPa(表壓)，絕對(duì)壓：101.3+0.4=101.4kPa 50空氣密度： 空氣在導(dǎo)管中流速： ,查圖0.026 輸送功率： 效率： 27、（1）、更換后，輸出量為： 揚(yáng)程： （2）、兩臺(tái)并聯(lián) 兩臺(tái)并聯(lián)后輸出水量最多能達(dá)到20m3/h，但是在6.3m的揚(yáng)程下，而不是25m。實(shí)際并聯(lián)兩臺(tái)的輸出水量總小于20m3/h。 兩臺(tái)串聯(lián)的水泵揚(yáng)程最多為12.5m，但是在流量為10m3/h時(shí)，實(shí)際串聯(lián)兩臺(tái)的揚(yáng)程總

5、小于12.5m。 28、30時(shí)水的蒸汽壓： 當(dāng)?shù)卮髿鈮海?允許安裝高度： 現(xiàn)安裝在水源上3m處，不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 29、允許安裝高度允許吸上高度當(dāng)?shù)卮髿鈮旱陀跇?biāo)準(zhǔn)大氣壓折算的壓頭水蒸氣壓高于20水蒸氣壓折算的壓頭阻力動(dòng)壓頭 50水蒸氣壓：12.23kPa，20為2.33kPa 蒸汽壓之差12.23-2.33=9.9kPa=1.01mH2O 大氣壓之差101.3100=1.3kPa=0.13mH2O (1)、當(dāng)流量為20m3/h時(shí) ， 允許安裝高度：Hg=7.2-0.13-1.01-2-0.32=3.74m (2)、流量為30m3/h ， 允許安裝高度：Hg=5.7-0.13-1.01-2-0.7

6、3=1.83m 30、流動(dòng)型態(tài)由Re決定，要使流動(dòng)型態(tài)相似，則兩種情況下Re應(yīng)相等。設(shè)1為設(shè)備條件，2為模型條件 ， 31、（1）、 （2）、， （3）、傳 熱1、a、散熱速率： 交界面溫度： b、 2、根據(jù)，爐氣溫度： 外界溫度： 3、各層磚的熱阻： ， ， 4、設(shè)交界面溫度為t 5、求散熱速率 求界面溫度，設(shè)管外壁溫度仍30不變。 求散熱速率,(只包石棉40mm，管外壁溫度仍30不變。) 求散熱速率,(只包軟木40mm，管外壁溫度仍30不變)。 6、設(shè)飽和蒸汽的，304kPa飽和蒸汽溫度134 ， 不保溫時(shí)： 保溫時(shí)：7、(1)、， （2）、 ， 8、(1)、設(shè)絕熱層外表面溫度為t ，解得

7、t=110 （2）、 用試探法求得0.02m=20mm 9、（1）、并流 （2）、逆流 10、用狄丟斯公式計(jì)算 ，符合應(yīng)用范圍（Re10000，0.7Prp，乙炔由溶液向氣相傳遞（部分解吸）（2）、氣相推動(dòng)力：22、 由于氨的濃度很稀，23、（1）、求KG （2）、，為氣膜控制，屬于易溶氣體 液相阻力只占總阻力的0.4%24、，X2=0，惰氣量： ，對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力：氣相傳質(zhì)單元數(shù)：25、上列平衡關(guān)系換算得Y 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 X 0.0085 0.0165 0.0240 0.0314 0.0384 0.0452 Y1=0.05，Y2=Y1(1-0.9)

8、=0.005X2=0，（由平衡線上Y1查得），作圖，（1）、根據(jù)題給Y、X數(shù)據(jù)作出平衡線。 （2）、根據(jù)（X1、Y1）、(X2、Y2)作出操作線。（3）、從平衡線和操作線間在Y1=0.05，Y2=0.005范圍內(nèi)求得各Y及其對(duì)應(yīng)當(dāng)垂直距離Y-Y*。（4）、Y對(duì)作圖，曲線下的面積，氣相傳質(zhì)單元數(shù)為4.526、用解析法，Y2=0.015(1-0.98)=0.0003，X2=0 L=1.50.0103=0.0155kmol/S=0.28kg/S溶液出塔濃度：，27、 28、，（58為丙酮的mol質(zhì)量），29、(1)、填料層增高3米后，因，整理得，（2）、求 ，X2=0平衡關(guān)系：Y=2.0X ，用試探

9、法求 出口氣體含丙酮0.1（3）、求丙酮回收率與原條件相比： 塔增高后回收率增加330、氣相傳質(zhì)單元數(shù)為，Y1=0.03/(1-0.03)=0.0309 物料衡算關(guān)系得，V(Y1-Y2)=L(X1-X2)=Lm(-X2) Y=mX，X=Y/m=Y/18 ，X2=00.0309/18=1.4X1，用試算法求算，求得出塔氣體含SO2為0.71%31、Y1=0.03，Y2=Y1(1-0.98)=0.0006，Y1-Y2=0.03-0.0006=0.0294，32、（1）、平衡數(shù)據(jù)換算，以第一組數(shù)據(jù)為例， 作出YX相圖（2）、求操作線 ，V(Y1-Y2)=L(X1-X2)，X2=0 式中：78/22.

10、4是將氣體體積換算成質(zhì)量，與X1單位一致。在YX圖上，連接Y1、X1點(diǎn)（0.0309，0.0244）和Y2、X2點(diǎn)（0.0002，0）得操作線。(3)、在Y1Y2間，從平衡線和操作線，讀出推動(dòng)力Y-Y*，列于下表。(4)、以Y對(duì)作圖，曲線下面積為，曲線下Y從0.00020.0015間，值為5000800，從放大圖中求出該面積約1.32 化學(xué)反應(yīng)器 0、k的單位： ，濃度0級(jí)反應(yīng)： 1級(jí)反應(yīng)：2級(jí)反應(yīng)： 0級(jí)反應(yīng)： 1級(jí)反應(yīng)： 2級(jí)反應(yīng)：對(duì)于氣相反應(yīng)，的單位，pA的單位，kp的單位kp與kc的關(guān)系：，p=CRT，或1、化學(xué)計(jì)量式：t=0時(shí)，nA0=0.14，nB0=0.2，nZ0=0.08，t=

11、t時(shí)，nA=0.08，nB=nB0nA0xA=0.20.140.430.14nZ=nZ0+nA0xA=0.08+0.140.43=0.14反應(yīng)進(jìn)度：反應(yīng)進(jìn)行完全時(shí)的反應(yīng)進(jìn)度：2、（1）、速率常數(shù)kp=3.66 其單位為，(2)、對(duì)于理想氣體， 變?yōu)?， 4、 6、對(duì)于二級(jí)反應(yīng)，討論：對(duì)于二級(jí)反應(yīng)，若要求CA很低時(shí)，雖然初始濃度相差甚大，但所需要的反應(yīng)時(shí)間卻相差甚微。這是因?yàn)榉磻?yīng)時(shí)間主要消耗在反應(yīng)的后期。當(dāng)時(shí)，計(jì)算方法同上，停留時(shí)間分布 1、2、同第七章6題 3、（分子量：醋酸60，丁醇74，醋酸丁酯116），4、（1）、（2）、（3）、另解： 與（1）相比，CA0增大1倍，VR減小1倍，VR=1.447/2=0.723M35、PFR的長(zhǎng)度：6、7、（1）、VR=qVt，VR2=6VR，6VR=6qVt=qVt2， ，另解：（a） (b)(a)/(b)，（2）、對(duì)于PFR由于體積相同，其他條件不變，所以t3=t1，kt3CA0=kt2CA0=2因?yàn)榱鲃?dòng)情況不同，根據(jù)PFR的特點(diǎn)，有以下關(guān)系式，8、 2A+BR， 可寫(xiě)成，A + 1/2B 1/2RxA=0時(shí) CA0 CB0 CR0=0xA=0.6時(shí) CA=CA0(1xA) CB=CB0-1/2CA0xA9、（1）、（2）、，（3）、（4）、（5）、， 總?cè)莘e