华南理工大学 2002年考研851化工原理真题及答案
化工原理习题解答(华南理工大学化工原理教研组
第五章蒸发5-1、在单效蒸发器内，将10%NaOH水溶液浓缩到25%，分离室绝对压强为15kPa，求溶液的沸点和溶质引起的沸点升高值。
解：查附录：15kPa的饱和蒸气压为53.5℃，汽化热为2370kJ/kg(1)查附录5，常压下25%NaOH溶液的沸点为113℃所以，Δa= 113-100=13℃所以沸点升高值为Δ=fΔa=0.729×13=9.5℃操作条件下的沸点：t=9.5+53.5=63℃(2)用杜林直线求解蒸发室压力为15kPa时，纯水的饱和温度为53.5℃，由该值和浓度25%查图5-7，此条件下溶液的沸点为65℃因此，用杜林直线计算溶液沸点升高值为Δ=63-53.5=9.5℃5-2、习题1中，若NaOH水溶液的液层高度为2m，操作条件下溶液的密度为1230kg•m-3。
计算因液柱引起的溶液沸点变化。
解：液面下的平均压力pm=24.65kPa时，查得水的饱和蒸气温度为：63℃所以液柱高度是沸点增加值为：Δ=63-53.5=9.5℃所以，由于浓度变化和液柱高度变化使得溶液的沸点提高了Δ=9.5+9.5=19℃因此，操作条件下溶液的沸点为：t=53.5+19=72.5℃5-3、在单效蒸发器中用饱和水蒸气加热浓缩溶液，加热蒸气的用量为2100kg•h-1，加热水蒸气的温度为120ºC，其汽化热为2205kJ•kg-1。
已知蒸发器内二次蒸气温度为81ºC，由于溶质和液柱引起的沸点升高值为9ºC，饱和蒸气冷凝的传热膜系数为8000W•m-2k-1，沸腾溶液的传热膜系数为3500 W•m-2k-1。
求蒸发器的传热面积。
忽略换热器管壁和污垢层热阻，蒸发器的热损失忽略不计。
解：热负荷Q=2100×2205×103/3600=1.286×106W溶液温度计t=81+9=90℃蒸汽温度T=120 ℃∵1/K=1/h1+1/h2=1/8000+1/3500∴K=2435W/m2K∴S=Q/[K(T-t)]=1.286×106/[2435×(120-90)]=17.6 m25-4、某效蒸发器每小时将1000kg的25%（质量百分数，下同）NaOH水溶液浓缩到50%。
华南理工化工原理真题851 华南理工大学 2021 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
851 华南理工大学2021 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（请在答题纸上做答，试卷上做答无效，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：化工原理适用专业：化学工程，化学工艺，应用化学，工业催化，能源环境材料及技术，制药工程，制浆造纸工程，制糖工程，环境工程共页第 1 页一、填空、选择题（50分）1、某设备内真空表的读数为375mmHg，其绝压等于MPa，(设当地的大气压为1.013×105Pa)。
2、流体在圆管内作层流流动时，其流体阻力损失与管内流速u_______次方成正比。
3、边长为0.5m的正方形通风管，该管道的当量直径为。
4. 离心泵在管路系统中工作时，其工作点是由离心泵的和管路的_______________共同确定。
5. 其他条件不变，被输送流体的温度提高，离心泵的允许安装高度_________ ；提高上游容器的操作压强，离心泵允许安装高度_____________。
6. 球形颗粒在20ºC空气中沉降（设沉降过程符合stocks定律），其他条件不变，空气温度上升时，沉降速度将__________; 若该颗粒在水中沉降，当水温升高，其沉降速度将__________。
7. 用压滤机分离悬浮物，忽略过滤介质阻力，滤饼不可压缩。
过滤时间增加一倍，滤液量增加到原来的__________；过滤面积增加一倍，滤液量增加至________。
8. 有一套管换热器。
环隙中1200C饱和水蒸气冷凝加热小管内空气，空气呈湍流流动状态，其对流传热系数为70 W⋅m-2⋅℃-1，若将上述套管中空气流量增大一倍，其他条件和物性基本保持不变，此时，套管的总传热系数约等于______________ W⋅m-2⋅℃-1。
上述套管换热器内管壁温度接近于______ o C。
9．为了减少高温物体热辐射损失，往往在高温物体周围设置热屏障，热屏障材料的黑度减小，则热辐射损失。
10、当管子由水平放置改为垂直放置，其他条件不变，其能量损失。
华南理工大学851化工原理计算题汇总.
热损失和污垢热阻可以忽略。试求：
(1)
冷却水用量；
(2)
基于内管外侧面积的总传热系数；
Байду номын сангаас(3)
对数平均温差；
(4)
内管外侧传热面积。
3、某板框压滤机共有 10 个框, 框空长、宽各为 500 mm, 在一定压力下恒压
过滤 30min 后, 获得滤液 5m3, 假设滤布阻力可以忽略不计, 试求: (1) 过
1、解：（1）两槽液面的高度差 H
在压力表所在截面 2-2´与高位槽液面 3-3´间列柏努利方程，以贮槽液面为基准水平面，得：
gH 2
u
2 2
2
p2
gH u32 2
p3
h f ,23
其中，
hf ,23 4.9J / kg , u3=0, p3=0,
p2=2.452×105Pa, H2=5m, u2=Vs/A=2.205m/s
为 8000 W/(m2℃)，假定管壁热阻、垢层热阻及热损失可忽略不计。试求：
（1）加热空气需要的热量 Q 为多少？
（2）以管子外表面为基准的总传热系数 K 为多少？
（3）此换热器能否完成生产任务？
2、解：（1） Q w2c p2 t2 t1 7200 / 3600 1.005 60 20 80.4 kJ/s
滤常数 K; (2) 如果再过滤 30min, 还能获得多少 m3 滤液?
四、计算题（共 45 分）
解：
(1) 由题意知 900 kg/m3， Pv 26.66 kPa， H 0.2 m，
gh 49 kPa， Pa 101300 48000 53300 Pa
Hg
1 53300 26660 49000 0.2
华南理工大学851化工原理真题（2014-2018）
华南理工大学851化工原理真题（2014-2018）851华南理工大学2014年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：化工原理适用专业：化学工程；化学工艺；生物化工；应用化学；工业催化；能源化学工程；制浆造纸工程；制糖工程；生物质科学与工程；环境工程；化学工程(专硕)；轻工技术与工程(专硕)共4页一．选择与填空题：（40分每空1分）。
1.流体在圆形直管中作层流流动时，其速度分布是（）型曲线，摩擦系数λ与Re 的关系为（）。
2.流体在等径水平直管的流动系统中，层流区：压强降与速度（）次方成正比。
完全湍流区：压强降与速度（）次方成正比。
3.某转子流量计，其转子材料为不锈钢，用密度为1.2kg/m3的空气标定其刻度。
现用来测量密度为0.8kg/m3氨气时，氨气的实际流量值应比读数（），若空气的最大可测流量为400m3/h。
则氨气的最大流量为（）m3/h。
4.调节离心泵工作点的方法有：（），（），（）。
5.离心泵用来输送常温的水，已知泵的性能为：Q=0.05m3/S时，H＝20m；管路特性为Q e＝0.05m3/s时，He＝18m，则在该流量下，消耗在调节阀门上的压头△H＝（）m；功率△N＝（）KW。
6.离心泵常采用（）调节装置，往复泵常采用（）调节装置。
7.在滞流（层流）区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的（）次方或正比；在湍流区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的（）次方成正比。
8.气体中的球形固体颗粒在重力场或离心力场中作斯托克斯沉降时，通常颗粒在重力场下的沉降速度（）离心力场；其分离因素表示为（）（设r为旋转半径，u为切向速度，g为重力加速度）。
9.转筒真空过滤机，转速越快，每转获得的滤液量就越（），单位时间获得的滤液量就越（）。
10.将单程列管式换热器改为双程的作用是（），但这将使（）减小。
11.一包有石棉泥保温层的蒸汽管道，当石棉泥受潮后，其保温效果应（），主要原因是（）。
化工原理习题解答(华南理工大学化工原理教研组编).doc
化工原理习题及解答（华南理工大学化工原理教研组编）2004年6月流体力学与传热第一章 流体流动1.1 解：混合气体的平均分子量Mn 为Mn=M 2co y 2co + M 2o y 2o + M 2N y 2N + M O H 2y O H 2=44×0.085+32×0.075+28×0.76+18×0.08=28.86kg/kmol该混合气体在500℃，1atm 时的密度为ρ=po T p To Mm **4.22**=4.2286.28×273273=0.455kg/m ³ 1.2 解：设备上真空表的绝对压强为绝对压强=大气压―真空度=740―100=640mmHg=640×760100133.15⨯=8.53×104N/m²设备内的表压强为 表压强=―真空度=―100mmHg =―（100×760100133.15⨯）=―1.33×104N/m² 或表压强=―（100×1.33×102）=―1.33×104N/m²1.3 解：设通过孔盖中心的0—0水平面上液体的静压强为p ，则p 便是罐内液体作用于孔盖上的平均压强。
根据流体静力学基本方程知p=p a +ρg h作用在孔盖外侧的是大气压强p a ，故孔盖内外两侧所受压强差为Δp =p ―p a = p a +ρgh ―=a p ρghΔp=960×9.81(9.6―0.8)=8.29×104N/m²作用在孔盖上的静压力为 =p Δp ×24d π=8.29×104241076.376.04⨯=⨯⨯πN每个螺钉能承受的力为N 321004.6014.04807.9400⨯=⨯⨯⨯π螺钉的个数=3.76×10341004.6⨯=6.23个1.4 解：U 管压差计连接管中是气体。
华南理工大学物理化学2002年852物理化学考研真题
华南理工大学2002年攻读硕士学位研究生入学考试试卷1.在绝热的条件下，将0.4mol某理想气体从200kPa 压缩到1000kPa 时，温度从300K上升到900K，求该过程的W、△H、△S、△U、△G，判断过程的性质并指出判据，已知：该理想气体在300K和200kPa时的摩尔熵为S m＝205J∙K-1∙mol-1，定压摩尔热容为C p，m＝3.5R (12 分)2.298K时，反应N2O4(g)＝2NO2(g)的平衡常数Kϴ＝0.155，标准摩尔焓为57.24kJ∙mol-1(假定温度对反应焓的影响可以忽略不计)。
(共10 分)求(1) 373K 时反应的平衡常数Kϴ。
(2) 298K，总压为pϴ时N2O4的离解度。
(3) 298K，总压为pϴ，离解前N2O4和N2(惰性气体)物质的量为1:1时N2O4的离解度。
3.水的蒸汽压与温度之间可用如下关系式表示：lg(p/Pa) ＝－A/T＋B若已知水在77℃时的饱和蒸汽压为41.847kPa，求：(1) 常数A，B 的值以及水的摩尔蒸发焓；(2) 在多大外压下水的沸点可以改变为101℃；(共8 分)4.(NH4)2SO4－H2O 所组成的二组分系统，在-19.1℃时有一个低共熔点，此时冰、(NH4)2SO4和浓度为38.4％(质量分数,下同)的(NH4)2SO4水溶液平衡共存。
在108.9℃时(NH4)2SO4饱和溶液(浓度为51.8％)沸腾。
(1) 试绘出相图示意图。
(2) 分析各组分存在的相平衡。
(3) 含30％的(NH4)2SO4水溶液冷却能否得到纯固体(NH4)2SO4？若不能，如何得到纯固体(NH4)2SO4？(4) 1kg 含51.8％的(NH4)2SO4水溶液在何温度下能得到最多的纯固体(NH4)2SO4，计算出最多能得到的(NH4)2SO4的量。
(共12 分)5. 25℃时,电池Zn(s)|ZnCl2(b＝0.555mol∙kg-1)|AgCl(s)|Ag(s)的电动势E=1.015V，(∂E/∂T)p=－4.02×10-4V∙K－1。
华南理工大学 2003年考研851化工原理真题答案
二．解：已知： d = 0.4m, 区九 = 3.2 轩， h = 5m;
L (1) h = 凡＋兮 ， 即 5 = 3.2 X 兰局＋＃亏 ⇒ u = 4.83m Is, Q =于矿u = 21.85m3 Ih;
。 。 (2) 由于塔顶有分凝器故 ， y
= Xn = 0.9,
X0
=
Yo a-(a-l)y
=二 2-0.9 ＝
0.818,
y, = 0.737x。+0.237 = 0.839。
2
于 七．解： Y= mX=
X= 1X= 号X= 0.9X,
lJ
=-Y---1.Y... 片
'
Yi = 0.01,
y2 = 0.001'
4 辛； 解析： V = BLu1, 若保持Ut = 护 (��:p)g 不变，n增大，V' = nV, 若保持V不变，
⇒ ⇒ 每一个隔板为-;;-':. V' = 片 矿=� d' = Jfd。
✓ 21'.pl-,
5 达，斗，斗；解析：已知qv = A 及石，K = µ-�。 ·C ：提高真空度，L'lp增大，K增大，qv
五．解：已知： t8 =120°C, tc, = 20°C, tC2 = 80°C, 单管程换为双管程 u' = 2u （但其质 量流量qme 不变），所以K' = 2osK。 KAL1tm = qmccpc (tc2 飞）产生 = ln气= ln王侍=0.916, K'AMm = qmcCpc (t;2 飞）气兰= 2°8x0.916 = ln气= ln詈芒，求得t�2 = 99.7°C。
851化工原理考试真题
汽加热。
已知空气的物性数据为：Cp=1kJ/（kg·K）;λ=0.029W/（m·K）; μ=0.02cp
试求：
（1） 通过计算说明该换热器是否能满足生产要求?
（2） 如使用此换热器时空气的实际出口温度为多少？
相应的最小回流比为Rm1，若进料为xf2相应为Rm2，现xf1< xf2，则：（ ）
（A）Rm1 < Rm2 （B）Rm1 = Rm2 （C）Rm1 > Rm2 （D）无法确定Rm大小
23、相对挥发度αAB=2的双组分混合物，当气相与液相达到平衡时，两相间的组成的
关系是( ).A. yA>xA; B. yA<xA; C. yA=xA.
A 80m； B 100m ；C 140m ；D 160m
8、流体在某管内作层流流动，当流量减小时，其摩擦系数入_________，阻力损失
_________。
9、一套管换热器，管内走液体，管间走蒸汽，由于流体入口温度下降，在流量不变
的情况下，为仍达到原来的出口温度（此设备再提高压力强度已不允许），采用简便
3、在一板框过滤机上过滤某种悬浮液，在0.1MPa (表压)下20min可在每平方米过滤
面积上得到0.197m3的滤液，再过滤20min又得到滤液0.09m3，则共过滤一小时可得
总滤液量______m3。
4、蒸气冷凝分为________和_________，工业用冷凝器的设计都是按_________的情
相组成为0.01，吸收过程为气膜控制，KYa∝V0.7（V为气体混合物中惰性气体的摩尔
化工原理(第二版 华南理工大) 习题
(2) 水在管路B中的流速uB 据连续性方程 2
所以
u B d B uc d c2
d c2 1 u B u c 2 4.232 ( ) 2 1.058m / s 2 dB
(3) 管段B末端内侧的压强 在水箱1-1面及管B出口内侧面3-3间列柏努利方程，以水平管中心线 2 为基准面： p3 u 3 p1 u12 gz1 gz3 h f ,13
分析题给数据应取截面a及b作衡算范围因二者间的垂直距离为已知压强差可由压差计算出速度相等且无外功加入故可算出作衡算范围因二者间的垂直距离为已知压强差可由压差计算出速度相等且无外功加入故可算出hfab然后由式1计算1出管路中的流速
第一章 流体力学及应用
静力学方程式：
p2 p1 gz1 z 2
（ 2） 或 （ 3）
其中 ZA-ZB=0-6= -6m
uA2-uB2 =0 （对不可压缩流体uA=uB ）
将以上诸值代入式（3）：
上式中∑hf,AB即式（1）中的∑hf，故：
解得管路中流速 u＝2.029 m/s
2.截面A上的压强 前项已算出PA-PB的值，此处再利用右边压差计的数据算 出截面B上的压强PB后，即可算出PA。在右边压差计上作等压参口面T及S， PT=PS,参考图知：
2 2 u P u 解： （zg ） （zg ） 1 We 2 h f ,1 2 2 2
P
式中 z1=0 P1=0(表压) u1≈0
z2=20m P2=0.2×105Pa（表压） u2≈0
h f ,12 h f ,12 直管 h f ,12管件 h f ,12 l le u2 ( e c ) d 2
华南理工大学
851华南理工大学2009年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（请在答题纸上做答，试卷上做答无效，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：化工原理适用专业：化学工程，化学工艺，应用化学，工业催化，能源环境材料及技术，制药工程，制浆造纸工程，制糖工程，环境工程共页一、填空、选择题（50分）1、某设备内真空表的读数为375mmHg，其绝压等于MPa，(设当地的大气压为1.013×105Pa)。
2、流体在圆管内作层流流动时，其流体阻力损失与管内流速u_______次方成正比。
3、边长为0.5m的正方形通风管，该管道的当量直径为。
4. 离心泵在管路系统中工作时，其工作点是由离心泵的和管路的_______________共同确定。
5.其他条件不变，被输送流体的温度提高，离心泵的允许安装高度_________ ；提高上游容器的操作压强，离心泵允许安装高度_____________。
6.球形颗粒在20ºC空气中沉降（设沉降过程符合stocks定律），其他条件不变，空气温度上升时，沉降速度将__________; 若该颗粒在水中沉降，当水温升高，其沉降速度将__________。
7.用压滤机分离悬浮物，忽略过滤介质阻力，滤饼不可压缩。
过滤时间增加一倍，滤液量增加到原来的__________；过滤面积增加一倍，滤液量增加至________。
8. 有一套管换热器。
环隙中1200C饱和水蒸气冷凝加热小管内空气，空气呈湍流流动状态，其对流传热系数为70 W⋅m-2⋅℃-1，若将上述套管中空气流量增大一倍，其他条件和物性基本保持不变，此时，套管的总传热系数约等于______________ W⋅m-2⋅℃-1。
上述套管换热器内管壁温度接近于______ o C。
9．为了减少高温物体热辐射损失，往往在高温物体周围设置热屏障，热屏障材料的黑度减小，则热辐射损失。
10、当管子由水平放置改为垂直放置，其他条件不变，其能量损失。