化工原理课后习题(参考答案).ppt

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1-14.从一主管向两支管输送20oC的水。

要求主管中水的流速约为1.0m/s，支管1与支管2中水的流量分别为20t/h与10t/h。

试计算主管的内径，并从无缝钢管规格表中选择合适的管径，最后计算出主管内的流速。

解：

查表可得20oC水的密度：

根据主流管流量,流速为,选择,无缝钢管，内径,此时，主管内流速为,1-15.常温的水在管路中流动。

在截面1处的流速为0.5m/s，管内径为200mm，截面2处的管内径为100mm。

由于水的压力，截面1处产生1m高的水柱。

试计算在截面1与截面2之间所产生的水柱高度差h为多少？

（忽略从1到2处的压头损失）,1-28.水的温度为10oC，流量为330L/h，在直径57mmX3.5mm、长度100m的直管中流动。

此管为光滑管。

（1）试计算此管路的摩擦损失；

（2）若流量增加到990L/h，试计算其摩擦损失。

4-1有一加热器，为了减少热损失，在加热器的平壁外表面包一层热导率为0.16w/（moC）、厚度为300mm的绝热材料。

已测得绝热层外表面温度为30oC，另测得距加热器平壁外表面250mm处的温度为75oC，如图所示。

试求加热器平壁外表面温度t1。

5-4100g水中溶解1gNH3，查得20oC时溶液上方NH3平衡分压798Pa。

此烯溶液的气液相平衡关系服从亨利定律，试求亨利系数E（单位为kPa）、溶解度系数H单位为kmol/（m3kPa）和相平衡常数m。

总压为100kPa。

解,5-9CO2分压力为50kPa的混合气体，分别与CO2浓度为0.01kmol/m3的水溶液和CO2浓度为0.05kmol/m3的水溶液接触。

物系温度均为25oC，气液平衡关系试求上述两种情况下两相的推动力（分别以气相分压力和液相浓度差表示），并说明CO2在两种情况下属于吸收还是解吸。

解,气相分压力表示的推动力为：

吸收,5-12用清水在吸收塔中吸收混合气体中的溶质A，吸收塔某截面上，气相主体中溶质A的分压为5kPa，液相中溶质的摩尔分数为0.015。

气膜传质系数液膜传质系数气液平衡关系可用亨利定律表示，相平衡常数m=0.7。

总压为101.325kPa。

试求：

（1）气相总传质系数KY，并分析吸收过程是气膜控制还是液膜控制；

（2）试求吸收塔该截面上溶质A的传质速率NA。

解：

（1）,比较,与,

（2）,5-15在一吸收塔中，用清水在总压为0.1MPa、温度20oC条件下吸收混合气体中的CO2，将其组成从2%降至0.1%（摩尔分数）。

20oC时CO2水溶液的亨利系数为E=144MPa。

吸收剂用量为最小用量的1.2倍。

试求

（1）液-气比L/G及溶液出口组成X1；

（2）总压改为1MPa时的L/G及溶液出口组成X1,解：

（1）,通过算出最小液气比：

（L/G）min,

（2）解题过程类似于

（1）小题,