化工原理基础-张兴晶-北京大学出版社-课后答案-老师手写-第二章
化工原理1_7章习题答案解析
目录第一章流体流动与输送机械·····················································（2） 第二章 非均相物系分离·························································（32） 第三章 传热···································································（42） 第四章蒸发···································································（69） 第五章气体吸收·······························································（73） 第六章 蒸馏···································································（95） 第七章固体干燥·······························································（119）第一章 流体流动与输送机械1. 某烟道气的组成为CO 213％，N 276％，H 2O11％（体积％），试求此混合气体在温度500℃、压力101.3kPa 时的密度。
化工原理第二版第二章
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§1.4 流体流动现象
（3）选择 ＝3个物理量作为基本物理量 ）选择r＝ 个物理量作为基本物理量 如选d、 及 如选 、u及 ρ （4）将其余 －r＝4－3＝1个物理量逐一与基本物理量组 ）将其余n－ ＝ － ＝ 个物理量逐一与基本物理量组 成无因次数群。 成无因次数群。 其余1个物理量是： µ 其余 个物理量是： 个物理量是
比例系数， 比例系数，称为 流体的粘度或动 力粘度， 力粘度，Pa·s
接触面积
牛顿粘性定律 Newton’s Viscous Law
Isaac Newton (1642 - 1727)
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§1.4 流体流动现象
y ∆u/∆y表示速度沿法线方向上 ∆ 表示速度沿法线方向上 的变化率或速度梯度。 的变化率或速度梯度。 u ⊿y 实际流体在管内的速度分布 ⊿u u=0 x
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什么叫因次? 什么叫因次?
因次：是物理量（测量）单位的种类。 因次：是物理量（测量）单位的种类。 基本因次： 量的单位。 基本因次：这些基本量组成了所有物理 量的单位。如，在 流体力学中， [L]、[M]、[T]； 流体力学中， [L]、[M]、[T]； 导出因次：由基本因次经公式推导而出，称为导出量。 导出因次：由基本因次经公式推导而出，称为导出量。
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§1.4 流体流动现象
三、湍流的脉动现象和时均化 构成质点在主运动之外还有附加的脉动。 构成质点在主运动之外还有附加的脉动。 即瞬时速度围绕某一平均值而上下波动。 即瞬时速度围绕某一平均值而上下波动。 质点的脉动是湍流运动的最基本特点。 质点的脉动是湍流运动的最基本特点。
时均化速度: 时均化速度:
1 T u = ∫ udt T 0
瞬时速度: 瞬时速度:
化工原理第二章习题及答案
第二章流体输送机械一、名词解释（每题2分）1、泵流量泵单位时间输送液体体积量2、压头流体输送设备为单位重量流体所提供的能量3、效率有效功率与轴功率的比值4、轴功率电机为泵轴所提供的功率5、理论压头具有无限多叶片的离心泵为单位重量理想流体所提供的能量6、气缚现象因为泵中存在气体而导致吸不上液体的现象7、离心泵特性曲线在一定转速下，离心泵主要性能参数与流量关系的曲线8、最佳工作点效率最高时所对应的工作点9、气蚀现象泵入口的压力低于所输送液体同温度的饱和蒸汽压力，液体汽化，产生对泵损害或吸不上液体10、安装高度泵正常工作时，泵入口到液面的垂直距离11、允许吸上真空度泵吸入口允许的最低真空度12、气蚀余量泵入口的动压头和静压头高于液体饱和蒸汽压头的数值13、泵的工作点管路特性曲线与泵的特性曲线的交点14、风压风机为单位体积的流体所提供的能量15、风量风机单位时间所输送的气体量，并以进口状态计二、单选择题（每题2分）1、用离心泵将水池的水抽吸到水塔中，若离心泵在正常操作范围内工作，开大出口阀门将导致（）Ａ送水量增加，整个管路阻力损失减少Ｂ送水量增加，整个管路阻力损失增大Ｃ送水量增加，泵的轴功率不变Ｄ送水量增加，泵的轴功率下降 A2、以下不是离心式通风机的性能参数( )Ａ风量Ｂ扬程Ｃ效率Ｄ静风压 B3、往复泵适用于( )Ａ大流量且流量要求特别均匀的场合Ｂ介质腐蚀性特别强的场合Ｃ流量较小，扬程较高的场合Ｄ投资较小的场合 C4、离心通风机的全风压等于( )Ａ静风压加通风机出口的动压Ｂ离心通风机出口与进口间的压差Ｃ离心通风机出口的压力Ｄ动风压加静风压 D5、以下型号的泵不是水泵( )ＡＢ型ＢＤ型ＣＦ型Ｄｓｈ型 C 6、离心泵的调节阀( )Ａ只能安在进口管路上Ｂ只能安在出口管路上Ｃ安装在进口管路和出口管路上均可Ｄ只能安在旁路上 B 7、离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后以下能量的增加值( )Ａ包括内能在内的总能量Ｂ机械能Ｃ压能Ｄ位能（即实际的升扬高度）B8、流体经过泵后，压力增大∆p N/m2，则单位重量流体压能的增加为( )A ∆pB ∆p/ρC ∆p/ρgD ∆p/2g C9、离心泵的下列部件是用来将动能转变为压能( )A 泵壳和叶轮B 叶轮C 泵壳D 叶轮和导轮 C10、离心泵停车时要( )Ａ先关出口阀后断电Ｂ先断电后关出口阀Ｃ先关出口阀先断电均可Ｄ单级式的先断电，多级式的先关出口阀 A11、离心通风机的铭牌上标明的全风压为100mmH2O意思是( )A 输任何条件的气体介质全风压都达100mmH2OB 输送空气时不论流量多少，全风压都可达100mmH2OC 输送任何气体介质当效率最高时，全风压为100mmH2OD 输送20℃，101325Pa空气，在效率最高时，全风压为100mmH2O D12、离心泵的允许吸上真空高度与以下因素无关( )Ａ当地大气压力Ｂ输送液体的温度Ｃ流量Ｄ泵的吸入管路的长度 D13、如以∆h,允表示汽蚀余量时，p1,允表示泵入口处允许的最低压力，p v为操作温度下液体的饱和蒸汽压，u1为泵进口处的液速，则( )A p1,允= p v + ∆h,允B p1,允/ρg= p v/ρg+ ∆h,允－u12/2gC p1,允/ρg= p v/ρg+ ∆h,允D p1,允/ρg= p v/ρg+ ∆h,允＋u12/2g B14、以下种类的泵具有自吸能力( )Ａ往复泵Ｂ齿轮泵与漩涡泵Ｃ离心泵Ｄ旋转泵与漩涡泵 A15、如图示，列1--1与2--2截面的伯努利方程，为：H e＝∆z＋∆p/ρg＋∆(u2/2g)＋∑H f,1-2，则∆h f,1-2为( )A 泵的容积损失，水力损失及机械损失之和B 泵的容积损失与水力损失之和C 泵的水力损失D 测压点1至泵进口，以及泵出口至测压点2间的阻力损失D16、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生( )Ａ气缚现象Ｂ汽蚀现象Ｃ汽化现象Ｄ气浮现象A17、某同学进行离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水，泵进口处真空计指示真空度很高，他对故障原因作出了正确判断，排除了故障，你认为以下可能的原因中，哪一个是真正的原因( )Ａ水温太高Ｂ真空计坏了Ｃ吸入管路堵塞Ｄ排出管路堵塞C18、由阀门全开的条件算出在要求流量为V时所需扬程为H e/。
化工基础第二版答案张近
化工基础第二版答案张近【篇一：化学教育专业化工基础课程的教学研究】>第32卷第6期江西教育学院学报（综合）dec.2011journal of jiangxi institute of education（comprehensive）vol.32 no.6化学教育专业化工基础课程的教学研究应用化学2班孙健铭（宝鸡文理学院，宝鸡，721013）摘要：高师化学教育专业主要面向中学，培养中学化学教师，该专业应该学习一定的化工基础知识。
化工基础课是化学教育专业唯一的一门工程课程，是联系化学基础课程与工业生产实际的桥梁和纽带。
文章介绍了化学教育专业学生学习化工基础课程的必要性，介绍了化工基础课应开设的内容，与工科《化工原理》的差别，以及理论教学与实验教学的改革。
学习这门课能够培养学生的工程观点和技术经济观点，培养学生环保意识和创新创造能力。
关键字：高师化学；化学教育；化工基础；教学研究the teaching research of basic curriculum of chemical industry ofchemistry education subjectchemical education, sun jian mingi（baoji university of arts and sciences,shanxi baoji 721013） abstract: the chemistry in pedagogic college which face to the high school to train the teachers. the one who lean thissubject must have some knowledge of chemical industry. the chemical industry basic curriculum is the only engineeringcourse of chemistry education. it is the bridge and the link which contact with the chemical basic curriculum and theindustrial production. this article introduces the necessity of the students in chemical education department who study the chemical industrial basic curriculum, the content of the chemical basic curriculum should be set up, the differencebetween the “chemical engineering” of engineering course and the reform of the theory teaching and the experimentalteaching. the curriculum can train the engineering and the technical view and create the environmental awareness and theinnovation capability. key words: thechemistry in pedagogic college; chemical education; chemical industrybasic; teaching research高师化学教育专业主要面向中学，培养中学化学教师，当然也不排除宽口径就业。
化工基础第二版答案张近
化工基础第二版答案张近【篇一：化学教育专业化工基础课程的教学研究】>第32卷第6期江西教育学院学报（综合）dec.2011journal of jiangxi institute of education（comprehensive）vol.32 no.6化学教育专业化工基础课程的教学研究应用化学2班孙健铭（宝鸡文理学院，宝鸡，721013）摘要：高师化学教育专业主要面向中学，培养中学化学教师，该专业应该学习一定的化工基础知识。
化工基础课是化学教育专业唯一的一门工程课程，是联系化学基础课程与工业生产实际的桥梁和纽带。
文章介绍了化学教育专业学生学习化工基础课程的必要性，介绍了化工基础课应开设的内容，与工科《化工原理》的差别，以及理论教学与实验教学的改革。
学习这门课能够培养学生的工程观点和技术经济观点，培养学生环保意识和创新创造能力。
关键字：高师化学；化学教育；化工基础；教学研究the teaching research of basic curriculum of chemical industry ofchemistry education subjectchemical education, sun jian mingi（baoji university of arts and sciences,shanxi baoji 721013） abstract: the chemistry in pedagogic college which face to the high school to train the teachers. the one who lean thissubject must have some knowledge of chemical industry. the chemical industry basic curriculum is the only engineeringcourse of chemistry education. it is the bridge and the link which contact with the chemical basic curriculum and theindustrial production. this article introduces the necessity of the students in chemical education department who study the chemical industrial basic curriculum, the content of the chemical basic curriculum should be set up, the differencebetween the “chemical engineering” of engineering course and the reform of the theory teaching and the experimentalteaching. the curriculum can train the engineering and the technical view and create the environmental awareness and theinnovation capability. key words: thechemistry in pedagogic college; chemical education; chemical industrybasic; teaching research高师化学教育专业主要面向中学，培养中学化学教师，当然也不排除宽口径就业。
化工原理第二章习题答案
第二章2－1解：∵ρ=995.7kg/m3,q v=540m3/h,p M=350kpa,p V=-30kpa(表压),h0=0.35,d1=0.35m,d2=0.31m∴u1= q v/(π/4)d12=(540/3600)/（0.785×0.352）＝1.56m/su2=u1(d1/d2)2=1.56×（0.35/0.31）2=1.99m/s∴H=h0+(p M-p V)/ ρg+(u22-u12)/2g=0.35+[350×103-（-30×103）]/(995.7×9.81)+（1.992-1.562）/（2×9.81）＝0.35+38.9+0.078＝39.3mH2O存在问题：注意内差法查物性数据；用表压时p V=-30kpa；动能项(u22-u12)/2g不能忽略。
2－2解：（1）液体密度增大，离心泵的压头不变。
说明？（2）液体密度增大，出口压力表读数将增大。
说明？（3）液体密度增大，轴功率P=q vρgH/η将增大。
说明？存在问题：缺少原因说明2－3：答案，981w;15.5m3/h;14.9mH2O2－4解：已知d=0.075m,l+le=400m,ζ=32(1)管路特性方程：H=H0+kq v2H0=Δz+Δp/ρg=10+0=10mH2OK=8/π2g×[λ(l+le)/d5+∑ζ/d4]=8/（π2×9.81）×（0.03×400/0.0755+32/0.0754）=5.02×105H=10+5.02×105 q v2(2)工作点的流量与扬程：在q v－H坐标上分别画出管路特性曲线和离心泵特性曲线，由曲线的交点得：工作点流量q vA=0.0045m3/s,扬程H A=19.8mH2O存在问题：400m已包含了除换热器以外的所有局部阻力的当量长度；泵特性曲线一般不能由实验数据直接得出；工作点应由曲线交点获得2－5解：流量q v=0.0053 m3/s,扬程H=23.7mH2O存在问题：应做出组合泵特性曲线，由曲线交点获得工作点2-6解：流量q v=0.0061 m3/s,扬程H=30.02mH2O存在问题：应做出组合泵特性曲线，由曲线交点获得工作点2－7：答案,1.62m;-0.69m2-8:答案，Hg允许＝3.66-H f第(2)方案的安装高度Hg=7m,大于Hg允许,不能完成输送任务；第(1)方案的安装高度Hg=-1m,则H f≤4.66mH2O时可以用。
化工原理(第二版)上册课后习题答案
大学课后习题解答之化工原理(上)-理工大学化工学院-柴诚敬主编09化工3班制作 QQ34240759 绪 论1. 从基本单位换算入手，将下列物理量的单位换算为SI 单位。
（1）水的黏度μ=0.00856 g/(cm·s)（2）密度ρ=138.6 kgf ·s 2/m 4（3）某物质的比热容C P =0.24 BTU/(lb·℉) （4）传质系数K G =34.2 kmol/(m 2·h ·atm) （5）表面张力σ=74 dyn/cm（6）导热系数λ=1 kcal/(m ·h ·℃)解：本题为物理量的单位换算。
（1）水的黏度 基本物理量的换算关系为1 kg=1000 g ，1 m=100 cm则 ()s Pa 1056.8s m kg 1056.81m 100cm 1000g 1kg s cm g 00856.044⋅⨯=⋅⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅=--μ （2）密度 基本物理量的换算关系为1 kgf=9.81 N ，1 N=1 kg ·m/s 2则 3242m kg 13501N s m 1kg 1kgf N 81.9m s kgf 6.138=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅=ρ（3）从附录二查出有关基本物理量的换算关系为1 BTU=1.055 kJ ，l b=0.4536 kg o o 51F C 9=则()C kg kJ 005.1C 95F 10.4536kg 1lb 1BTU kJ 055.1F lb BTU 24.0︒⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡︒︒⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡︒=p c （4）传质系数 基本物理量的换算关系为 1 h=3600 s ，1 atm=101.33 kPa则()kPa s m kmol 10378.9101.33kPa 1atm 3600s h 1atm h m kmol 2.34252G ⋅⋅⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⋅=-K（5）表面张力 基本物理量的换算关系为1 dyn=1×10–5 N 1 m=100 cm则m N 104.71m 100cm 1dyn N 101cm dyn 7425--⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡=σ （6）导热系数 基本物理量的换算关系为1 kcal=4.1868×103 J ，1 h=3600 s 则()()C m W 163.1C s m J 163.13600s 1h 1kcal J 104.1868C h m kcall 132︒⋅=︒⋅⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡︒⋅⋅=λ 2． 乱堆25cm 拉西环的填料塔用于精馏操作时，等板高度可用下面经验公式计算，即()()()LL310CB4E 3048.001.121078.29.3ραμZ D G A H -⨯=式中 H E —等板高度，ft ；G —气相质量速度，lb/(ft 2·h)； D —塔径，ft ；Z 0—每段（即两层液体分布板之间）填料层高度，ft ； α—相对挥发度，量纲为一； μL —液相黏度，cP ； ρL —液相密度，lb/ft 3A 、B 、C 为常数，对25 mm 的拉西环，其数值分别为0.57、-0.1及1.24。
化工原理第二版第二章
由(2) 流体与叶片的相对运动的运动轨迹
可视为与叶片形状相同。
18
H
u22
Qu2
2r2b2
g
ctg 2
r2 2
Q 2b2
g
ctg 2
1 理论压头与液体密度无关。
这就是说，同一台泵无论输送何种液体，所
能提供的理论压头是相同的。
注意：泵对单位体积流体所加的能量=gH
讨论：
与密度呈正比。
（1） 理论压头与流量 Q、叶轮转速、叶轮的尺寸和构
20
问：为什么泵采用后弯叶片的居多？
w2
c2
2
u2
w2
c2
2
u2
w2 2
c2 u2
后弯叶片
径向叶片
前弯叶片
叶轮出口速度三角形
后弯叶片：理论压头随流量增大而减少；径向：无关；
前弯：增大。在一定的叶轮尺寸、转速和流量下，前弯叶
片产生的理论压头最大。但压头的提高包括静压头和动压
头的提高。对后弯叶片静压头的提高大于动压头的提高，而
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
p u2
he z
g
2g
hf
A f Q
完全湍流时， he A BQ 2
H
管路特性方程
hf
l le u2
d 2g
8l le Q2
2d 5g
A
泵的特性曲线
• 工作点
39 Q
2．流量调节
两种方法改 改
变 变
管 泵
路 的
特 特
性 性
曲 曲
线 ——调节阀门 线——改变 n、切割叶径
H
1 厘斯=10-6m2/s，20℃清水的粘度=1 厘斯 液体粘度大于20厘斯时,泵的特性参数需按下式进行校正.