化工原理复习提纲及答案
化工原理复习提纲
第四章 非均相物系的分离 重力沉降设备及其生产能力 (1)降尘室 •降尘室结构：
•工作原理：
气体入室减速
颗粒沉降的同时并随气体运动
颗粒沉降运动时间<气体停留时间分离
降尘室的生产能力：降尘室单位时间所处理的
含尘气体的体积流量。符号：qv 。
颗粒在降尘室的停留时间：
L ut
颗粒沉降到室底所需的时间：
一、传热的基本方式 热传导、热对流、热辐射 二、传热速率方程
Q KA t
三、热负荷和载热体用量的计算
无相变： 或 有相变：
或
若忽略热损失，则热流体放出的热量等于冷流体吸收的热量
四、平均温度差 用传热速率方程式计算换热器的传热速率时，因传 热面各部位的传热温度差不同，必须算出平均传热 温度差△t均代替△t，即
• 练习：5-6、5-9、5-10
• 五、热传导基本方程
• 上式称为热传导方程式，或称为傅里叶定律。 • 把上式改写成下面的形式
• • 式中 • •
为导热过程的推动力。 为单层平壁的导热热阻。
导热率（导热系数）
• W/（m·K）或 W/（m·℃)
• 导热系数的意义是：当间壁的面积为1m2，厚度为1m，壁面两侧的温度 差为1K时，在单位时间内以热传导方式所传递的热量。 • 显然，导热系数λ值越大，则物质的导热能力越强。 • 各种物质的导热系数通常用实验方法测定。一般来说，金属的导热系 数最大，非金属固体次之，液体的较小，而气体的最小。 • （1）固体的导热系数 ;（2）液体的导热系数;（3）气体的导热系数
1.5m/s。在粗细两管上连有一U形管压差计，指示液为水银，
其密度为13600kg/m3。水的密度为1000kg/m3，若忽略阻力损 失，求：U形管两侧指示液的液面之差R为多少mm。
化工原理(上)复习资料1
《化工原理》（上）复习资料11. 单选题（每题3分）1）并联管路中流体作层流流动。
若两支管的内径之比为2: 1、长度之比也为2: 1（包括所有局部阻力的当量长度），则两管内的流速之比21/V V 为（ ）。
A. 2B. 4C. 8D. 16答案：C2）若保持离心泵的效率不变，将其叶轮直径增加5%，则其压头增加（ ）。
A. 5%B. 10.2%C. 15.8%D. 21.6%答案：B3）边长为3 mm 的正方形颗粒，其体积当量直径为（ ）。
A. 2.18 mmB. 3.72 mmC. 3.91 mmD. 4.13 mm答案：B4）将灰体表面的热力学温度升高为原来的2倍，则其辐射能力较原来提高了（ ）。
A. 8倍B. 15倍C. 16倍D. 32倍答案：B5）单效蒸发中，将10%NaOH 水溶液浓缩至20%，则蒸发量为500 kg/h ，则原料处理量为（ ）。
A. 800 kg/hB. 1000 kg/hC. 1500 kg/hD. 2000 kg/h答案：B6）管壳式换热器中设置折流挡板，主要是为了（ ）。
A. 增加管程对流传热系数B. 增加壳程对流传热系数C. 增加传热面积D. 固定加热管答案：B7 ）并联管路中流体作层流流动。
若两支管的内径之比为d1: d2=1: 2、长度之比l1: l2=2: 1（包括所有局部阻力的当量长度），则两管内的流速之比u1: u2为（ ）。
A. 1/16B. 1/8C. 1/4D. 1/2答案：B8）若灰体表面的温度由27 ℃增加到327 ℃，则其辐射能力变为原来的（ ）倍。
A. 2B. 4C. 8D. 16答案：D2. 多选题（每题4分）1）流体在圆形直管内做层流流动，若管径变为原来的2倍，则下列说法正确的是（）。
A.管内平均流速变为原来的1/4B. 管内流动雷诺数变为原来的1/2C. 管内流动摩擦系数变为原来的2倍D. 管内流动能量损失变为原来的1/16答案：A、B、C2）随着离心泵输送流体黏度的增加，其（）。
化工原理（各章节考试重点题与答案）汇总
化工原理（各章节考试重点题与答案）汇总第1章流体流动重点复习题及答案学习目的与要求1、掌握密度、压强、绝压、表压、真空度的有关概念、有关表达式和计算。
2、掌握流体静力学平衡方程式。
3、掌握流体流动的基本概念——流量和流速，掌握稳定流和不稳定流概念。
4、掌握连续性方程式、柏努利方程式及有关应用、计算。
5、掌握牛顿黏性定律及有关应用、计算。
6、掌握雷诺实验原理、雷诺数概念及计算、流体三种流态判断。
7、掌握流体流动阻力计算，掌握简单管路计算，了解复杂管路计算方法。
8、了解测速管、流量计的工作原理，会利用公式进行简单计算。
综合练习一、填空题1．某设备的真空表读数为200 mmHg，则它的绝对压强为____________mmHg。
当地大气压强为101.33 103Pa.2．在静止的同一种连续流体的内部，各截面上__________与__________之和为常数。
3．法定单位制中粘度的单位为__________，cgs制中粘度的单位为_________，它们之间的关系是__________。
4．牛顿粘性定律表达式为_______，它适用于_________流体呈__________流动时。
5．开口U管压差计是基于__________原理的测压装置，它可以测量管流中___________上的___________或__________。
6．流体在圆形直管内作滞流流动时的速度分布是_____________形曲线，中心最大速度为平均速度的________倍。
摩擦系数与_____________无关，只随_____________加大而_____________。
7．流体在圆形直管内作湍流流动时，摩擦系数λ是_____________函数，若流动在阻力平方区，则摩擦系数是_____________函数，与_____________无关。
8．流体在管内作湍流流动时，在管壁处速度为_____________。
邻近管壁处存在_____________层，Re值越大，则该层厚度越_____________9．实际流体在直管内流过时，各截面上的总机械能_________守恒，因实际流体流动时有_____________。
化工原理(1-5)章复习题及答案
化工原理(1-5)章复习题及答案绪论1、单元操作的定义？答：艺过程中遵循相同的基本原理，只改变物料状态或物理性质，不改变物料化学性质的过程。
2、列举化工生产中常见的单元操作（至少3个），并说明各自的过程原理与目的？答：流体输送：输入机械能将一定量流体由一处送到另一处。
沉降：利用密度差，从气体或液体中分离悬浮的固体颗粒、液滴或气泡。
过滤：根据尺寸不同的截留，从气体或液体中分离悬浮的固体颗粒。
换热：利用温度差输入或移出热量，使物料升温、降温或改变相态。
蒸馏：利用各组分间挥发度不同，使液体或汽液混合物分离。
吸收：利用各组分在溶剂中的溶解度不同，分离气体混合物。
萃取：利用各组分在萃取剂中的溶解度不同，分离液体混合物。
干燥：加热湿固体物料，使之干燥。
3、研究单元操作的基本工具？（不考）答：①物料衡算：质量守恒定律—在一个单元过程中，进入的物料量等于排出的物料量与积累的物料量之和。
②能量衡算：能量守恒定律。
③物系的平衡关系—指物系的传热或传质过程进行的方向和达到的极限。
④过程速率—过程由不平衡状态向平衡状态进行的快慢。
⑤经济核算：化工过程进行的根本依据。
第一章流体流动一、填空及选择题1、某设备的真空表读数为200mmHg，则它的绝对压强为（560）mmHg。
当地大气压为101.3×103Pa。
2、孔板流量计均属于（节流）式流量计，是用（压差）来反映流量的。
转子流量计属于（定压）式流量计，是通过（环隙面积的变化）来反映流量的。
3、根据流体力学原理设计的流量（流速）计中，用于测量大直径气体管路上速度分布的是（C）；能量损失最大的是（A）；对流量变化反映最灵敏的是（A）。
A、孔板流量计；B、文丘里流量计；C、测速管；D、转子流量计4、测量管内流体流动参数（如流速、流量、压力等）时，测量点一般应选在管路的（A）。
A、稳定段长度之后；B、稳定段长度之前；C、流量调节阀之后；D、流量调节阀之前5、测流体流量时，随着流体流量的增大，转子流量计两端压差值（不变）；孔板流量计两端压差值（增大）。
化工原理总复习题和答案
化工原理总复习题和答案1. 化工原理中，流体流动的连续性方程是什么？答：流体流动的连续性方程为 \(\frac{A_1 V_1}{\rho_1} =\frac{A_2 V_2}{\rho_2}\)，其中 \(A_1\) 和 \(A_2\) 分别是流体在两个不同截面的横截面积，\(V_1\) 和 \(V_2\) 是流体在这两个截面的速度，\(\rho_1\) 和 \(\rho_2\) 是流体在这两个截面的密度。
2. 什么是伯努利方程，它在化工原理中有哪些应用？答：伯努利方程是描述流体流动中能量守恒的方程，表达式为 \(P +\frac{1}{2}\rho V^2 + \rho g h = \text{常数}\)，其中 \(P\) 是流体的压力，\(\rho\) 是流体的密度，\(V\) 是流体的速度，\(g\)是重力加速度，\(h\) 是流体相对于参考点的高度。
伯努利方程在化工原理中用于分析流体流动的能量转换，如泵和压缩机的设计、流体输送系统的能量损失计算等。
3. 请解释化工过程中的传热过程，并给出热传导、对流和辐射三种传热方式的基本原理。
答：化工过程中的传热是指热量从一个物体或流体传递到另一个物体或流体的过程。
热传导是热量通过物质内部分子振动和碰撞传递的过程，其基本原理是傅里叶定律，即 \(q = -k \frac{dT}{dx}\)，其中\(q\) 是热流密度，\(k\) 是材料的热导率，\(\frac{dT}{dx}\) 是温度梯度。
对流是流体中热量通过流体运动传递的过程，其基本原理是流体的动量和能量的传递。
辐射是热量通过电磁波传递的过程，其基本原理是斯特藩-玻尔兹曼定律，即 \(E = \sigma T^4\)，其中\(E\) 是辐射功率，\(\sigma\) 是斯特藩-玻尔兹曼常数，\(T\) 是绝对温度。
4. 描述化工原理中的质量传递过程，并解释扩散和对流传质两种方式。
答：化工原理中的质量传递是指不同组分在空间上的分布不均匀时，由于浓度梯度引起的物质从一个区域向另一个区域的移动。
化工原理复习题及答案
化工原理复习题及答案# 化工原理复习题及答案一、选择题1. 化工生产中常用的换热设备是（）。
A. 反应器B. 蒸馏塔C. 换热器D. 泵答案：C2. 以下哪项不是化工单元操作？（）A. 混合B. 过滤C. 蒸馏D. 化学反应答案：D二、填空题1. 化工原理中的传质过程包括_______、_______、_______等。
答案：扩散、对流、蒸发2. 根据传热的基本方式，可以将换热器分为_______换热器和_______换热器。
答案：间壁式、直接接触式三、简答题1. 简述蒸馏操作的基本原理。
答案：蒸馏是一种利用混合物中各组分沸点不同，通过加热使混合物部分蒸发，然后通过冷却使蒸气凝结，从而实现组分分离的操作。
2. 什么是雷诺数？它在化工中有何应用？答案：雷诺数是一个无量纲数，用于描述流体流动的特性，其定义为流体的惯性力与粘性力的比值。
在化工中，雷诺数用于判断流体流动是层流还是湍流，对于管道流动、换热器设计等有重要应用。
四、计算题1. 已知某换热器的热负荷为10000 W，传热系数为500 W/m²·K，求换热面积。
答案：根据Q=U×A×ΔT，其中Q为热负荷，U为传热系数，A为换热面积，ΔT为温差。
将已知数值代入得：A = Q / (U×ΔT) = 10000 / (500×ΔT)。
由于题目中未给出温差ΔT，无法给出具体的换热面积数值。
2. 某混合液由两种组分组成，其沸点分别为100℃和120℃。
若混合液的总质量为1000g，其中组分1的质量为600g，组分2的质量为400g。
求在常压下进行简单蒸馏时，组分1的沸点。
答案：在常压下，混合物的沸点不是组分的简单平均，而是根据其质量比和各自沸点进行计算。
根据拉乌尔定律，可以计算出组分1的沸点：Tb1 = (m1/(m1+m2)) × Tb1_1 + (m2/(m1+m2)) × Tb1_2其中，m1和m2分别为组分1和组分2的质量，Tb1_1和Tb1_2分别为组分1和组分2的沸点。
化工原理课程综合复习
化工原理课程综合复习资料一、填空选择题：1．在列管式换热器中用饱和蒸汽加热空气,下面两项判断是否合理;甲乙甲：传热管的壁温将接近加热蒸汽温度;乙：换热器总传热系数将接近空气侧的对流传热系数Ａ.合理Ｂ.不合理2．写出三种常见的间壁式换热器的名称、和__________;3．多层平壁导热时,各层的温度差与各相应层的热阻所呈关系是Ａ.没关系Ｂ.反比Ｃ.正比Ｄ.不确定4．当设计一台用饱和蒸汽加热空气的列管式换热器时,__ ___宜在壳程流动; 5．写出三种常见填料的名称：_ ___、_ ____ ____、 _____ 及三种常用塔板的名称：___ ___、____ ____ __、___ _____ ;6．流体在圆形直管内作强制湍流时,其对流传热系数α与普兰特数Pr的m次方成正比,其中m的值为 ;A. 0.5B. 0.8C. 1D. 或7．以下物理量不属于流体机械能的是 ;A、动能B、位能C、静压能D、外加功8．减小阀门的开度,管路中流体流量减小,这时由于 ;A、流动截面减小；B、阻力系数减小；C、当量长度增加；D、当量直径增加9. 离心泵的轴功率 ;①在Q=0处最小；②在扬程最大处时最大；③在Q=0处最大；④在设计点处最大;10. 离心泵的扬程是指 ;11. 写出离心泵的性能参数 、 、 、 ;12. 蒸汽冷凝传热中,有不凝气存在时,对流传热系数α将 ;①急剧下降 ②急剧增大 ③不变化13. 下列几种换热器中,目前石油化工中应用最广泛的是 ;①套管式 ② 蛇管式 ③ 夹套式 ④ 列管式14. 强化传热的途径有 、 、 ;15. 下面是几组二元溶液的相对挥发度值,通过蒸馏方式最容易分离的是 ;①α=2 ②α=3 ③α= ④α=16. 写出几种常见的鼓泡元件 、 、 ;17. 液体经过离心泵,主要使液体的 增加;A. 位能B. 动能C. 静压能D. 热能18. 流体进行热量传递时有 、 、和 三种传热方式;19. 按流体接触方式不同换热器可分为： 式换热器、 式换热器或 式换热器;20. 连续性方程是 ；柏努利方程是 ;A 、物料衡算式B 、能量衡算式C 、相平衡式D 、过程速率式21. 增大阀门的开度,管路中流体流量减小,这时由于 ;A 、 增大了流动截面；B 、减小了阻力系数；C 、增加了当量长度；D 、增加了当量直径22. 流体在圆直管内层流流动时,其摩擦阻力系数λ与 有关;A 、雷诺准数ReB 、相对粗糙度dε C 、管长l D 、流体导热系数λ 23. 单层圆筒壁稳定导热速率计算公式为)A b/(t -t m 21=Q λ,其中A m 为 ;A、πrm 2B、2πrm2 C、2πrm2L D、2πrmL24. 下列物质中,最不适于作保温隔热材料的是 ;A、铜B、岩棉C、玻璃棉D、软木25. 某设备真空表读数为60kPa,当地大气压强为760mmHg,则设备内的绝压为Pa,表压为 kgf/cm2;26. 一密封容器内盛有一定量的水,水面下的压力与水层深度；水面上方气体中的压力与离开水面的高度 ;①无关；②有关27. 连续性方程是；柏努利方程是；柏努利方程是 ;A、物料衡算式B、能量衡算式C、相平衡式D、过程速率式28. 工业上的液体沸腾装置一般总维持在状态下操作;29. 一套管式换热器,用水蒸汽冷凝加热管内的空气,则管内壁温度接近于水蒸汽,空气的温度,因为 ;30. 用蒸馏方法分离液体混合物的依据是 ,用吸收方法分离气体混合物的依据是 ;31. 气液传质设备的类型有、 ;32. 以下物理量不属于流体机械能的是 ;A、动能B、位能C、静压能D、外加功33. 离心泵汽蚀余量越 ,表明泵的抗汽蚀性能越好;A、大B、小C、不一定34. 重力场中,微小颗粒的沉降速度与下列因素无关的是 ;A、粒子的几何尺寸；B、颗粒与流体的密度差；C、流体的粘度；D、流体的速度35. 灰体辐射能力同温度下黑体辐射能力；灰体的吸收率该灰体的黑度;A.大于；B.小于；C.等于;36. 试指出下列传质过程中的扩散类型：①恒摩尔流假定成立的蒸馏过程：; ②惰性组分不溶于液相的吸收过程： ;③稀释剂与萃取剂互不相溶的萃取过程： ;A、单向扩散B、等分子反向扩散37. 一精馏塔,若进料量、进料状态、塔板数均不变,回流比增大,则塔顶产品浓度xD ,精馏段操作线斜率 ,塔低产品浓度xW;填变大、变小或不变38. 气相通过浮阀塔板的压力降可以看作是、与之和;二、简答题1．简述传热的三种基本方式及各自的特点;2．画出塔板负荷性能图,并标出每条线的名称;3．简述流体在圆直管中流动时的三种流动状态及各自的特点;4．画出塔板上的三种溢流形式并标明其名称;5. 简述离心泵的工作原理;6. 影响对流传热系数的主要因素有哪些并说明如何影响;7. 试述恒摩尔流假定的内容及其应用条件;三、判断题1.流体经过如图管路进行稳定输送,流经各截面的质量流量相等,质量流速相等;2.流体在圆形直管内流动时,流动阻力与流体物理性质、管路情况和流体流动状态相关;3.固定管板式换热器是一种间壁式换热器;4.导热系数和对流传热系数都是物体的物理性质;5.套管换热器在进、出口条件相同的情况下,采用逆流操作时的传热推动力比并流操作时大;6.凉水塔是一种间壁式换热器;四、计算题1．如附图所示,是一丙烯粗馏塔的回流系统,精馏塔的操作压力为15kgf/cm2表,槽内液面上方压力为20kgf/cm2表;塔内丙烯出口管距贮槽液面高差为30m,管内径为100mm,输送量为为27m3/h,丙烯的密度为600kg/m3;管路全部摩擦损失为100J/kg包括所有的局部阻力在内,试核算丙烯从贮槽送至塔顶是否需要泵; 2．用一连续精馏塔分离由A轻组分、B组成的二元理想溶液,已知原料液中A 组分占摩尔分率,泡点进料,全塔平均相对挥发度为,该塔两段操作线方程为：Ⅰ,y＝—；Ⅱ,y＝＋;试确定：①哪一个是精馏段操作线方程②操作回流比为多少③塔顶产品中A、B两组分的摩尔分率；④塔顶、塔底产品量的摩尔比,D/W; 3．如图所示用泵将贮槽内的石油产品以40m3/h的流量,经内径为100mm的管子输送到高位槽;两槽的液面差为20m,管子总长包括所有的局部阻力的当量长度在内为400m;操作条件下,石油产品的密度为900kg/m3,粘度为·s；设两槽液面恒定不变,试计算：①泵的有效功率,kW；②若泵的效率为50%,求泵的轴功率,kW;4．某双组分连续精馏塔,饱和液体进料,进料流量为1200kmol/h,要求在塔顶得到轻组分含量为摩尔分率,下同的产品240kmol/h,塔底产品中轻组分含量为,已知塔顶为全凝器,回流比为5,轻重组分的相对挥发度为,试求：①原料的组成；②操作回流比是最小回流比的多少倍化工原理课程综合复习资料参考答案一、填空选择题：1．参考答案：A；A2．参考答案：夹套式换热器；蛇管式换热器；列管式换热器3．参考答案：C4．参考答案：饱和蒸汽5．参考答案：拉西环；鲍尔环；阶梯环；泡罩塔板；筛板；浮阀塔板6．参考答案：D7．参考答案：D8．参考答案：C9. 参考答案：①10.参考答案：流体输送机械提供给单位重量流体的能量11.参考答案：流量；扬程；效率；轴功率12. 参考答案：①13. 参考答案：④14. 参考答案：增加传热面积；提高传热温差；提高总传热系数15. 参考答案：④16.参考答案：泡帽泡罩；筛孔；浮阀17. 参考答案：C18. 参考答案：导热；对流；热辐射19. 参考答案：直接接触；蓄热；间壁20. 参考答案：A；B21. 参考答案：C22. 参考答案：A23. 参考答案：D24. 参考答案：A25. 参考答案：41330；26. 参考答案：②；①27. 参考答案：A；B；C28. 参考答案：核状29. 参考答案：水蒸气；热阻小30. 参考答案：挥发性；溶解度31. 参考答案：板式塔；填料塔32. 参考答案：D33. 参考答案：B34. 参考答案：D35. 参考答案：B；C36. 参考答案：B；A；A37. 参考答案：变大；变大；变小38. 参考答案：干板压降；液层压降；表面压降二、简答题1．参考答案：导热:流体无宏观位移,传热物体相互接触;对流:流体存在宏观位移,仅发生在流体中;热辐射:不需要介质,有能量形式转换;2．参考答案：如图：①液相负荷下限线；②雾沫夹带上限线；③液泛线；④降液管超负荷线；⑤过量漏液线;3．参考答案：层流：流体质点沿管轴作直线运动,即流体分层流动,且各层流体以不同的速度向前运动,把这种流型称为层流或滞流;过渡流：流体质点不但沿管轴向前运动,而且开始有径向运动;湍流：流体质点在总体上沿管路向前运动外,还有各个方向上的随机运动,把这种流型称为湍流或紊流;4．参考答案：单溢流U型溢流双溢流5. 参考答案：离心泵启动前在泵壳内充满被输送液体,当叶轮开始转动并携带其中液体一起旋转时,在离心力的作用下液体被甩出叶轮,在叶轮中心区域形成低压区;在压差的作用下储槽中的液体被吸进泵壳;被甩出叶轮的液体汇集在泵壳和叶轮之间的空隙并继续随叶轮旋转,随着旋转液体通道扩大使得液体所获得的部分动能转变为静压能；在静压能的推动下液体被挤压进入出口管路;6. 参考答案：因素包括：流体物理性质,引起的原因；湍动程度,流体与传热面的相对位置、有无相变化;7. 参考答案：内容：①恒摩尔汽化,塔内精馏段各塔板上升的气相摩尔流率相等,提馏段也是如此；②恒摩尔溢流,塔内溢流段各塔板下降的液相摩尔流率相等,精馏段也是如此; 应用条件：①各组分汽化摩尔潜热相等；②气液相接触时的热损失可忽略;三、判断题1.参考答案：×2.参考答案：√3.参考答案：√4.参考答案：×5.参考答案：√6.参考答案：×四、计算题1．参考答案：取贮槽液面为1-1截面,塔内丙烯管出口为2-2截面；假设需要泵We>0,则在两截面间列柏努利方程得：2．参考答案：①Ⅰ为提馏段操作线方程；Ⅱ为精馏段操作线方程; ②精馏段操作线方程一般形式为：1R x x 1R R y D +++=与Ⅱ式比较R=, ③x D =；2所以A 组分在塔顶的组成为x A,D =；B 组分在塔顶的组成为x B,D = ④W D F +=；W D F x W x D x F ⋅+⋅=⋅3．参考答案：取贮槽液面为1-1截面,并设为基准水平面,高位槽液面为2-2截面；则：由范宁公式得：有效功率：②若η＝50%,则：4．参考答案：①h kmol D F W W D F /9602401200=-=-=⇒+=②q 线方程为：11---=q x x q q y F 其中：1=q 则：2.0==F x x 则： 5.32.03333.03333.08.0min =--=--=e e e D x y y x R。
化工原理复习题及答案
化工原理复习题及答案一、选择题1. 化工生产中，物料衡算的基本原则是什么？A. 质量守恒B. 能量守恒C. 动量守恒D. 电荷守恒答案：A2. 在化工过程中，下列哪个参数不是过程设计中需要考虑的？A. 反应速率B. 压力C. 温度D. 颜色答案：D3. 化工设备中，换热器的主要功能是什么？A. 传递热量B. 传递质量C. 传递动量D. 传递电荷答案：A二、填空题1. 在连续搅拌的化学反应器中，反应物浓度随时间变化的微分方程是_ 。
答案：dc/dt = -kC2. 化工过程中，压力降通常与流体的流速、管道直径和流体的 _ 有关。
答案：粘度3. 根据Dalton分压定律，混合气体的总压力等于各组分气体的 _ 之和。
答案：分压力三、简答题1. 简述化工过程中的三种基本操作单元。
答案：化工过程中的三种基本操作单元包括：物料输送（如泵、压缩机等）、热量交换（如换热器、冷凝器等）和质量分离（如蒸馏塔、吸收塔等）。
2. 描述化工过程中的热力学第一定律和第二定律。
答案：热力学第一定律，也称为能量守恒定律，表明能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转换为另一种形式，或从一个系统转移到另一个系统。
化工过程中，这个定律用于计算能量的平衡和转换。
热力学第二定律，通常表述为熵增原理，表明在一个孤立系统中，自发过程总是向着熵增加的方向进行，即系统会自然趋向于更加无序的状态。
四、计算题1. 某化工反应器中进行的是一级不可逆反应A → B，反应速率常数k=0.05 min⁻¹。
若初始时刻[A]₀=1.0 mol/L，求5分钟后[A]的浓度。
答案：根据一级反应的速率方程：dc/dt = -kC积分得：lnC = -kt + lnC₀代入数据：lnC = -0.05 * 5 + ln1解得：C = e^(-0.25) ≈ 0.7788 mol/L2. 一个换热器中，热水和冷水通过平行流的方式进行热量交换。
已知热水的入口温度为80°C，出口温度为60°C，冷水的入口温度为20°C，出口温度为40°C。
化工原理中复习题答案
化工原理中复习题答案1. 什么是化工过程中的物料平衡？请给出其基本方程式。
物料平衡是指在化工过程中，物料的输入量和输出量之间存在一定的关系。
基本方程式为：\[ \text{输入量} = \text{输出量} + \text{生成量} -\text{消耗量} \]2. 描述质量传递的基本原理，并解释其在化工过程中的应用。
质量传递是指不同相之间物质的转移过程。
基本原理基于菲克扩散定律，即物质从高浓度区域向低浓度区域自发扩散。
在化工过程中，质量传递广泛应用于蒸馏、吸收、萃取等操作，以实现不同组分的有效分离。
3. 简述热力学第一定律及其在化工过程中的意义。
热力学第一定律，也称为能量守恒定律，表明能量不能被创造或销毁，只能从一种形式转换为另一种形式。
在化工过程中，这一定律用于分析和设计各种热交换器、反应器等设备，确保能量的有效利用和转换。
4. 请解释化工过程中的流体力学，并举例说明其重要性。
流体力学是研究流体运动规律的科学，涉及流体的流动、压力分布、流体与固体边界的相互作用等。
在化工过程中，流体力学对于泵、压缩机、管道系统的设计和优化至关重要，直接影响到流体的输送效率和能耗。
5. 描述化工过程中的化学反应工程，并解释其与化工生产的关系。
化学反应工程是研究化学反应过程的科学，包括反应速率、反应器设计、催化剂使用等。
在化工生产中，化学反应工程直接关系到产品的产量、质量和生产成本，是实现高效、经济、环保生产的关键。
6. 什么是化工过程中的分离过程？请列举常见的分离方法。
分离过程是指将混合物中的不同组分按照其物理或化学性质差异进行分离的过程。
常见的分离方法包括蒸馏、吸收、萃取、结晶、膜分离等。
7. 简述化工过程中的热交换原理，并说明其在工业应用中的作用。
热交换原理是指在两个不同温度的流体之间传递热量的过程，通常通过热交换器实现。
在工业应用中，热交换对于维持化工过程的热平衡、提高能源利用效率、降低生产成本具有重要作用。
化工原理复习题加答案解析
化工原理复习题加答案解析# 化工原理复习题加答案解析一、选择题1. 流体静力学基本方程式是：A. 伯努利方程B. 牛顿第二定律C. 连续性方程D. 理想气体状态方程答案：D. 理想气体状态方程解析：理想气体状态方程是描述理想气体状态的基本方程式，表达为 \( P = \frac{nRT}{V} \)，其中 \( P \) 是压力，\( n \) 是摩尔数，\( R \) 是理想气体常数，\( T \) 是温度，\( V \) 是体积。
2. 在化工生产中，常用的传热方式有：A. 导热B. 对流C. 辐射D. 所有以上答案：D. 所有以上解析：化工生产中，传热方式包括导热、对流和辐射。
导热是指热量通过物质内部分子振动和自由电子运动传递；对流是指流体中温度不同的各部分之间通过宏观位移传递热量；辐射是指物体因温度原因发出的电磁波传递能量。
二、简答题1. 简述化工过程中的物料衡算和能量衡算的重要性。
答案解析：物料衡算和能量衡算是化工过程中的基础。
物料衡算确保了反应物和产物的质量守恒，有助于确定反应器的尺寸和操作条件。
能量衡算则帮助确定所需的能量输入和输出，对于设计换热器、加热器和冷却器等设备至关重要，同时也有助于优化工艺流程，提高能效。
2. 描述传质过程在化工生产中的应用。
答案解析：传质过程在化工生产中应用广泛，包括蒸馏、吸收、萃取和干燥等。
传质过程涉及物质从一种相态转移到另一种相态，例如，蒸馏过程中的组分分离、吸收过程中的气体溶解、萃取过程中的溶剂选择性以及干燥过程中的水分去除。
三、计算题1. 已知某理想气体在等温条件下从状态1（\( P_1 = 2 \) atm,\( V_1 = 3 \) L）膨胀到状态2（\( V_2 = 6 \) L）。
求状态2的压力 \( P_2 \)。
答案解析：根据波义耳定律（等温条件下压力和体积的乘积为常数），有 \( P_1V_1 = P_2V_2 \)。
代入已知数值，得到 \( 2\times 3 = P_2 \times 6 \)，解得 \( P_2 = 1 \) atm。
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化工原理复习提纲及答案Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT《化工原理》复习提纲答案一、判断题（在你认为对的题目后面打“√”，错的后面打“×”）1、流体在圆管内的流动阻力主要有沿程阻力和局部阻力。
（√）2、在定态流动过程中，流体流经各截面处的体积流量相等。
（×）3、当输送流体的管子的管径一定时，增大流体的流量，则雷诺准数减少。
（×）4、流体在等径管中做定态流动时，由于有摩擦损失，因此流体的流速沿管长逐渐变小。
（×）5、流体做层流流动时，摩擦系数λ只是Re的函数，而以管壁的粗糙度无关。
（√）6、在相同的设备条件下，密度越大、粘度越小的流体越容易形成湍流状态。
（√）7、实际流体在导管内做定态流动时，各种形式的的压头可以互相转化，但导管任一截面的位压头、动压头与静压头之和为一常数。
（×）8、为了提高压强计的灵敏度以测量微小的压强，可采用微压差计。
当其中的两指示液密度相差越大时，其灵敏度越高。
（×）9、经过大量的实验得出，雷诺数Re≤2000时，流型呈层流，这是采用国际单位制得出的值，采用其它单位制应有另外值。
（×）10、表压强就是流体的真实压强。
（×）11、设备内的真空度越高表明绝对压强越大。
（×）12、流体在做定态湍流时，当Re一定时，摩擦系数λ随管子的相对粗糙度增加而增大。
（√）13、液体在圆管做滞流流动时，其他条件不变，仅流速增加一倍，则阻力损失增加一倍。
（√）14、流体在水平管内做定态连续流动时，直径小处，流速增大，其静压强也会升高。
（×）15、离心泵启动时，为减少启动功率，应将出口阀门关闭，这是因为随流量的增加，功率增大。
（√）16、离心泵的扬程随着流体流量的增大而下降。
（√）17、离心机的分离因素越大，表明它的分离能力越强。
（√）18、要将降尘室的生产能力提高一倍，则应将降尘室的高度增加一倍。
（×）19、为了提高旋风分离器的分离效率，当气体处理量大时，解决的方法有：用几台直径小的分离器并联操作（√），采用大直径的分离器（×）。
20、物料在离心机内进行分离时，其离心加速度与重力加速度的比值，称为离心分离因素。
（√）21、导热系数和给热系数都是物性常数之一。
（×）22、保温材料应该选用导热系数小的绝热材料。
（√）23、在定态传热中，凡热阻大的层，其温差也大。
（√）24、强化传热过程最有效的途径是增大传热面积。
（×）25、凡是定态的圆筒壁传热，单位时间单位面积所传递的热量相等。
（×）26、多层平壁导热过程中，传热总推动力等于各壁之和。
（√）27、换热器的平均传热温度差，是指热流体进出口的平均温度与冷流体进出口的平均温度的差值。
（×）28、无相变折、错流换热器，其平均温度差ΔTm都比逆流时的小。
（√）29、在相同条件下，采用逆流操作比采用并流操作所需要的传热面积小。
（√）30、当流体呈湍流流动时，α值随Re的增大而增大。
（√）31、为了节省冷却介质的用量，在设计换热器的过程中，应尽量提高冷却介质的的出口温度。
（×）32、提高蒸发器的生产强度的主要途径是提高传热系数。
（√）33、蒸发器的传热温差等于加热蒸汽的温度减去蒸发器操作压力相对应的二次蒸汽的饱和温度。
（×）34、采用多效蒸发的目的是为了减少加热蒸汽消耗量。
（√）35、多效蒸发的操作费用随效数的增加而减少；（√）所以，效数越多越好。
（×）36、多效蒸发中，不管是并流、逆流还是平流加料，各效蒸发室的压力都依次降低。
（√）37、并流加料时，溶液在效间不需要用泵输送，因而减少设备和动力消耗。
（√）38、在蒸发操作中，由于溶液中含有溶质，所以其沸点必然低于纯溶剂在同一压力下的沸点。
（×）39、在高温下容易变质、破坏的物料不允许在恒速阶段采用较高的气流速度。
（×）40、相对湿度值的大小表示空气中水分含量的相对大小。
为1时，表示此空气吸水的能力强。
（×）41、影响降速干燥速率的主要因素是物料的性质、形状。
（×）42、物料的临界含水量是划分等速干燥和降速干燥阶段的分界点。
（√）43、对于饱和湿空气，其露点、湿球温度、干球温度为同一数值。
（√）44、平衡水分是在一定空气状态，物料可能被干燥的最大限度，假若在同一温度下湿空气的相对湿度减小，其物料的平衡水分也随之减少。
（√）二、选择题1、化工原理中的“三传”是指 D 。
（A）动能传递、势能传递、化学能传递（B）动能传递、内能传递、物质传递（C）动能传递、能量传递、热量传递（D）能量传递、热量传递、质量传递2、下列单元操作中属于热、质同时传递的有 D 。
（A）过滤（B）萃取（C）搅拌（D）干燥3、研究化工流体时所取的最小考察对象为 C 。
（A）分子（B）离子（C）流体质点（D）流体介质4、化工原理中的连续流体是指 D 。
（A）流体的物理性质是连续分布的（B）流体的化学性质是连续分布的（C）流体的运动参数在空间上连续分布（D）流体的物理性质及运动参数在空间上作连续分布，可用连续函数来描述5、粘性的物理本质是 D 。
（A）促进流体流动产生单位速度的剪应力（B）流体的物性之一，是造成流体内摩擦的原因（C）影响速度梯度的根由（D）分子间的引力和分子的运动与碰撞，是分子微观运动的一种宏观表现6、随着温度的升高，则 C 。
（A）气体、液体粘度均减少（B）气体、液体粘度均增大（C）气体粘度增大，液体粘度减小（D）气体粘度减小，液体粘度增大7、流体静力学方程式：P2=P1+ρg（Z1+Z2）= P1+ρgh的适用条件是 D 。
（A）重力场中静止流体（B）重力场中不可压缩静止流体气（C）重力场中不可压缩连续静止流体（D）重力场中不可压缩静止、连通着的同一连续流体8、不可压缩流体在均匀直管内作稳定流动是，平均速度沿流动方向的变化为C 。
（A）增大（B）减少（C）不变（D）无法确定9、据λ-Ｒｅ－ε／ｄ除阻力平方区外，下列分析中错误的是 B 。
（A）流体阻力损失占流体动能的比例随雷诺值的增大而下降（B）雷诺值增大，摩擦系数下降，流体阻力损失将减少（C）随着雷诺值的增大，管壁粗糙度对流动的影响增强（D）随着雷诺值的增大，流体粘度对流体的影响将相对削弱10、流体在圆管直管中流动时，若流动已进入完全湍流区，则摩擦系数λ与Ｒｅ的关系为：随Ｒｅ增加，λＣ。
（A）增加（B）减小（C）基本不变（D）先增加后减小11、提高流体在直管中的流速，流动的摩擦系数λ与沿程阻力损失ｈｆ的变化规律为A 。
（A）λ将减小，ｈｆ将增大（B）λ将增大，ｈｆ将减小（C）λ、ｈｆ都将增大（D）λ、ｈｆ都将减小数值相等的条件是 B 。
12、管路中流动流体的压强降△P与对应沿程阻力ρhf（A）管道等径，滞流流动（B）管路平直，管道等径（C）平直管路，滞流流动（D）管道等径，管路平直，滞流流动13、当不可压缩理想流体在水平放置的变径管路中作稳定的连续流动时，在管子直径缩小的地方，其静压力 C 。
（A）不变（B）增大（C）减小（D）不确定14、水在内径一定的圆管中稳定流动，若水的质量流量保持恒定，当水温升高时，Re 值将 A 。
（A）变大（B）变小（C）不变（D）不确定15、层流与湍流的本质区别是 D 。
（A）湍流流速大于层流流速（B）流动阻力大的为湍流，流动阻力小的为层流（C）层流的雷诺数小于湍流的雷诺数（D）层流无径向脉动，而湍流有径向脉动=ζ（u2/2）中的u是指 A 。
16、局部阻力损失计算式hf（A）小管中的流速u1 （B）大管中的流速u2（C）的平均值（u1+u2）/2 （D）与流向有关17、在测速管工作时，测压孔迎对流体流动方向所测压力代表该处的C ，此时测速管侧壁小孔所测压力代表该处的 C 。
（A）动压，静压（B）动压，动压与静压之和（C）动压与静压之和，静压（D）静压，动压与静压之和21、用离心泵将水池的水抽吸到水塔中，设水池和水塔水面维持恒定，若离心泵在正常操作范围内工作，开大出口阀门将导致 A 。
（A）送水量增加，泵的压头下降；（B）送水量增加，泵的压头下增大；（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；22、由离心泵和某一管路组成的输送系统，其工作点 D 。
（A）由泵铭牌上的流量和扬程所决定；（B）即泵的最大效率所对应的点；（C）由泵的特性曲线所决定；（D）是泵的特性曲线与管路的特性曲线的交点；23、离心泵扬程的意义是 D 。
（A）泵实际的升扬高度（B）泵的吸液高度；（C）液体出泵和进泵的压差换算成的液柱高度（D）单位重量液体出泵和进泵的机械能差值24、离心泵铭牌上标明的扬程m可以理解为 D 。
（A）该泵在规定转速下可以将20℃的水升扬的高度（B）该泵在规定转速下、最高效率下将20℃的水升扬的高度（C）该泵在规定转速下对20℃的水提供的压头（D）该泵在规定转速下及最高效率下对20℃的水提供的压头25、离心泵的轴功率N与流量Q的关系为 A 。
（A）Q增大，N增大（B）Q增大，N减小（C）Q增大，N先增大后减小（D）Q增大，Q增大，N先减小后增大26、下列关于离心泵的讨论中正确的是 C 。
甲：减少离心泵的排液量，泵的吸液高度可适当增加。
乙：如果用节能的方法来控制泵的流量，那么可以在泵的入口管线上安装一个调节阀。
丙：一般来说，只从泵的功率消耗而言，用变速调节比用阀门调节泵的输液量更经济。
（A）甲、已对（B）乙、丙对（C）甲、丙对（D）甲、乙、丙都对27、在某单泵输液的管路中，并联一台同型号的离心泵，单泵与并联双泵的输液量为D 。
（A）并联的输液量将是单泵的两倍（B）并联输液的扬程是单泵的两倍（C）并联的能耗是将是单泵的两倍（D）无论输液量、扬程或能耗都不会是原泵的两倍28、提高泵的允许安装高度的措施有 A、B 。
（A）尽量减少吸入管路的压头损失，如采用较大的吸入管径，缩短吸入管长度，减少拐弯及省去不必要的管件与阀门（B）将泵安装在储液罐液面之下，使液体利用位差自动灌入泵体内（C）提高输送流体的温度29、启动下列化工泵是需打开出口阀门的有 B 、 C 。
（A）离心泵（B）漩涡泵（C）轴流泵30、在一输送系统中改变离心泵出口阀门的开度，不会影响 C 。
（A）管路的特性曲线（B）管路所需压头（C）泵的特性曲线（D）是泵的工作点31、某管路要求的输液量Q=63m3/h，计算出的管路阻力损失H=25m,今有以下四个型号的离心泵，分别可提供一定的流量Q和压头H，则应该选用 C 的离心泵。
（A）Q=70m3/h，H=35m （B）Q=80m3/h，H=35m（C）Q=70m3/h，H=30m （D）Q=70m3/h，H=22m32、某水泵进口管处真空表读数为650mmHg,出口管处压力表读数为,则水泵前后水的压力差为 mH2O= KPa。