化工基礎課后習題的答案解析(高教版)

1、專業(yè)整理知識分享流體流動和輸送臼*丑二咨二頃。血二2兒1、液體高度：正再典-處，P1200器底所受的力:F=2.27x0.785xl2xl200p1.181.18專業(yè)整理知識分享專業(yè)整理知識分享=voJ4=7.45x0785x0.01652=0.00159體積流量：S質量流量:細=gq=0.00159x865=1.375打導管中苯的流速:二745（冬）七1863#a53珞+變+3=%+11+竺12、忽略阻力，2g紹2g用珞=,%=45輯，%=15DkF女,巴=1口也t3002弓Mgv2=3說=（我一）vi=（布；）vi=2.2W1Vj=17電電辿將數據代入，得s%=V14=1.7x0785x0

2、.32=433體積流量：13、,版=2x981x0.025x1000刑、=409（京1.2v2=202竺,S空氣流量:=20.2x0.7S5xOJ23=0635S隊=（?=0.635x1.2=0.76質量流量：.久二藍十典+丑二絲+2業(yè)生夷=立宙2g尾2gpgg?專業(yè)整理知識分享:舄=%耳+庭迫&-氣&P區(qū)=玖_?v2=14.3-qv=V2A=14.3X0.785x0.22=045解得，S,體積流量：S14、當量直徑：心二。一二0 05一025二0.025般i廠=。碑1200 x3600 x0785(0.052-0025s)S湍流|01=0.0005相對粗糙度：21,查圖得A=

3、0025iv21015“=A=0025:二L365撇fd2g0.0212x9.81A#二=1365x1000 x981=3AkPav=#=心=0.002尸衣流速：昌R“些*地1一0.00215、&二小1一1。頃50。0.001Re=崩3心2Q皿=5頑0.025=52.3x0t785x0.053a=0.115Re=0106X131X11=76000八些=。,。2106壓=E+-一=368楓仕2x9.81輸送功率:&457點反時?)=45.7%F 玄E1000效率：兩臺并聯后輸出水量最多能達到20m3/h，但是在6.3m的揚程下，而不是25m。實際并聯兩臺的輸出水量總小于20m3/

4、h。兩臺串聯的水泵揚程最多為12.5m，但是在流量為10m3/h時，實際串聯兩臺的揚程總小于12.5m。424424=xlO.33=0.43wjaO28、30C時水的蒸汽壓：】QL3當地大氣壓：9090kPa=X10.33=91跚佑O1L3允許安裝高度：Mg=6.5fl0.339.18)30.43=1.92械mm、歸匚 c 瓜亍匕十心、-壓苫現安裝在水源上3m處，不能正常您轉。29、允許安裝高度=允許吸上高度-當地大氣壓低于標準大氣壓折算的壓頭-水蒸氣壓高于20C水蒸氣壓折算的壓頭阻力動壓頭50C水蒸氣壓：12.23kPa,20C為2.33kPa蒸汽壓之差=12.23-2.33=9.9kPa=

5、1.01mH2O=0.0261501310.1062x981-322狀200000,查圖出0.026Pe=母海產368x1.1x9.81x0,115=457阿弓以二v2(1)、更換后，輸出量為：-翁E令揚程:x25=6,鋼(2)、兩臺并聯27、1450?2900)專業(yè)整理知識分享大氣壓之差=101.3100=1.3kPa=0.13mH2O專業(yè)整理知識分享(1)、當流量為20m3/h時v=252-=252=03203600 x0785x0253S,?且服981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

6、.01-2-0.73=1.83m=l165+0.5(1.205-1.165)=1.1851、妣X8314(273+25)3nRT_64=o3&性1013x1000kg30V=3600X0.785X0.0532=378?=0,7獨珞2x981230、流動型態(tài)由Re決定，要使流動型態(tài)相似,2為模型條件則兩種情況下Re應相等。設1為設備條件,專業(yè)整理知識分享1、a、散熱速率:t2交界面溫度:=tb、2、根據,外界溫度:=t1700-60W=9602幽m20.60.240.9：/A=700-700-600.240.10.90.090.240.6?1t-1爐氣溫度:t3=t34、設交界面溫度為t

7、岸444C0.24W=360,WA960=t=700，=732C30MA*。一箜=12C20=一t-30=80-30=5030=空5030=230C、2506、設飽和蒸汽的W=10000m.K304kPa飽和蒸汽溫度=134C.124=2107,1宣=國虹=10則大管PrXGr2X107,%lG1PnJ,11、Gr=gl2：t9.811.238002110150-120107=14.510(1.510-)2-.33-C2.2101.510Pr=2210107PrxGr=22勺4.5婦0=319號0:2號0，為湍流1W:-=0.135(GrPr)3=372.6-釜壁溫度認為=蒸汽溫度，主要是因為

8、新器壁的導熱系數很大，即鋼的導熱系數大。13、PrGr=1092號07,屬于自然對流中的湍流傳熱。1-=0.135(GrPr)3Grd,其中gl3*：t小管下標為1,大管為2,則虹=1C/中=aAAt,對單位面積而言,：2:-210.,1:1專業(yè)整理知識分享.S=10氣即單位面積的熱損失不同，比值為10。專業(yè)整理知識分享2二L.：t11,ln積垢后，令分母=P211,111,221P2-lnln22-上11122111222110.0111,0.01251=-lnln=0.153220000.01010.010500.011150000.0125傳熱量為原來的34.8%=KAAtmA=M5=3

9、.14X0.02254X38=10.74m2，=qmC：t=vA。38Ct=0.50.7850.022381200300090-60J=644328-Sn644328J一Atm-10.7445一m2K644328kgqm=10.7一冷流體的質量流量：Ct300040-20S350-100-220-180=“46C350-100一14、:iriri初始時，令分母=P1P120000.011500.011=0.05335150000.0125：2P2迎35=34.8%0.1532P115、：tm50402=45Cqm=vA38m117、并流:專業(yè)整理知識分享ln220-180專業(yè)整理知識分享350

10、-180-220-100=143.0,350-180In220-100Al.：tm2143.6=1.25=KA1.：tm1=KA2.：tm2A2.：tm1114.62v。.820.8174KL74500500435000W19、av0.81.74x500+5001370m2KqmPC(T1T2)=qm2(t220)q*=2qm160-T2t=2120T2=2t；-50.t2一2qm，Ct2-20)=0.00210004000t2-20)=8000t2-20t160-T2將22代入，設T；=49.2C,整理35435.4=0.79375=35.4,64.6In29.2方程兩邊相等，說明假設正確，

11、.熱流體出口溫度=49.2Co21、下標1表示熱，2表示冷。增長后：qm1C1（420-370）=qm2C2（t2-285）逆流:-：tm2800012-20=KAtm=317.520120f-T2-20120-t2InT2-20qm1G(420-370)=qm2C2(310-285)qm1C1qm2C2=0.5專業(yè)整理知識分享420-285)1350-320_420-285ln350-320A292.5=1.4=1.855AI69.8并流時換熱器管長應增加85.5%qm1Ciqm2C2(420-350)285=t2t2=320K原來的傳熱溫差:420T(37285)=97.5K2管長增長后:

12、-tm2420-320(350-285)=82.5K2下標1為原來，2為增長后qmCLqmC”1320一285=1.4310-285：，2_KA2m2一KA：tm1A2=1.4AI97.5825=1.655l2-1.655.A=2州，l1，故增長65.5%(2)、并流時qm1C1(420-370)=qm2C2(310-285)qm1C1=0.5qm2C2增長后：qm1C1(420350)=qm2C2(t2285),t2=320K上tm(420-285)-(370-310)=92球原來:ln485370310tm增長后：=69.8K專業(yè)整理知識分享22、Q=：，.=qmC：t=10002500(

13、60-20)=100000000JK_叫處一8用一7407W:1:280010000m2K=KA：tm=Kdl：tmQ1000000001800K二d：tm7413.140.04857.7D=W100000000=443kcDAH2258.344.3kg0H-100C飽和蒸汽的汽化熱).把10噸20C的鹽水加熱到60C，需飽和蒸汽44.3kg23、求換熱面積：A=nM=13x3.1U0.022x2=1.8m2熱量衡算：油釋出熱量=水吸收熱量qmCT=qmC1:t16002200(90-T2)=14004200(t2-15)36003600T2=115-1.67t2一側恒溫,Mm80-40.80

14、ln-40=57.7K=8.6m專業(yè)整理知識分享90t2-T2-15105-T2-t2,90f,902InInT2-15T2-15（未完）24、KAAtm=qmCAt100-20(100-t2)180-t24005(=20002=180000-1000t222qmCt=vA：C(t2-t)=0.50.128002000(t2-20)=9600t2180000-1000t2=9600t2-192000解得t2=35.1C25、冷凝放熱量：Q=D=500*000=44000kJ冷卻放熱量：Q=qmCpt=5002800(78.5-30)=67900kJ192000QQ36005079003600=

15、141100J/S冷卻水用量：=qmCpMCp(35-15)141100kg1.68420020S67900kJ冷卻段傳熱面積A2:=18.93600S,專業(yè)整理知識分享15C的水吸收q2的熱量溫度變?yōu)閠2專業(yè)整理知識分享44000013600=122.2kJ/S18900.2.68C-tqmCp42001.68t2=t1+2.68=15+2.68=17.68C t1=T2-t2=78.5-17.68=60.82C t2=T3-t1=30-15=15C60.82-15,60.82ln1545.821.4=32.7C7001000cW=411.87001000m2K：2A2=K：tm905411

16、.832.7冷凝段傳熱面積A1:17.68C的水吸收q1的熱量溫度變?yōu)閠3=35C 社m(78.5-17.68)-(78.5-35)ln786878.5-351732=51.7C0.335:1：2W777.8-35001000m2K35001000AI1222002=3.04mKtm777.851.7：-1dm2420=22=0.022m2A=A1+A2=4.44m2專業(yè)整理知識分享化學反應器1n1k=kmoLmSnh口kc=（濃度）（時間），濃度=m*濃度kmol.、一=L時間m3SkmolN對于氣相反應，rA=kpPA,*的單位=m3S,PA的單位=m2,kmolkp=m氣=kmol.N5

17、.m2nJ3.SPPA(N、22Ikp的單位=0.43=0.14A:dl4.440.0222-：=32.12根0級反應:2級反應:0級反應:kckckPkmol3Tmh1級反應：kc=（濃度）啊間尸=1kP=S= （濃度） （時間） =Pa/S1級反應:3m-.-1-n-kmol.SkP=PaS2級反應:kP=Pagw0、k的單位:kp=kC(RT或kC=kp(RT1、化學計量式：A+2BT2Zt=0時，nA0=0.14,nB0=0.2,nZ0=0.08,t=t時,nA=0.08,XAnZ=nZ0+nA0XXA=0.08+0.14X0.43=0.14反應進度：nA0XA0.140.431=0.

18、06mol專業(yè)整理知識分享討論：對于二級反應，若要求CA很低時，雖然初始濃度相差甚大，但所需要的反應時間卻相差甚微。這是因為反應時間主要消耗在反應的后期。2當-rA=0.O5CA時，計算方法同上,反應進行完全時的反應進度:EB0.2M=0.1mol22、(1)、速率常數kp=3.66其單位為,-A2-PAPa/SPTPaSPa.hA、13V(m)dnA(mol)dt(h)molm3.h.Ak=CAmol_3,m.h2mol；mol.h對于理想氣體,PA=nARTnA一PA=VRT=CART4、dpA2=3.66pA變?yōu)锳dtdCART2-A=3.66CART1=3.66|1:par 一=1.2

19、17107-kmoHhrkcE/923Rr923A0e=-E/773Rr773A0ee(75000/8.314J0.00021E/R(-7739231.804=eH亦廣t十6、對于二級反應，LkCC-)kCACA0t1110.850.011=116.5St2dCA2=3.66RTCAdt101325paa400K1atm=盅焉-5=117.4St1005(焉-牛1980St2111996S專業(yè)整理知識分享停留時間分布專業(yè)整理知識分享1,11.1.t=ln=ln=119mink1-xA0.01931-0.9八750-LkmolCAO=1.753744.97601m3、，ft+t34.5+30)3VR=vi=0.985I=1.058ml60JvBTRVn-CSTRVPFRCA1CA0CA04.5kmol11、(1