武汉大学化学工程基础课后习题答案(第3版)
60页1、化学工程基础课后习题答案第一章第一章流体力学习题流体力学习题2 第二章第二章 流体流动与输送流体流动与输送14 第三章第三章 传热过程传热过程.19 第三章第三章习题和答案习题和答案. 26 第五章第五章 吸收吸收.38 第六章第六章 精馏精馏.47 第六章第六章 精馏习题和答案精馏习题和答案49 第八章第八章 化学反应工程基本原理化学反应工程基本原理 56 第九章第九章 均相反应器均相反应器. 58- 1 -第一章第一章流体力学习题流体力学习题11试将下列物理量换算成指定的单位质量:1.5kgfs2/m _kg;密度:13.6g/cm3_kg/m3;压强:35kgf/cm2 _Pa;4.7atm _Pa;670mmHg _Pa;功率:10马力_kW;比热容:2Btu/(Ib) _J/(kgK);3kcal/(kg) _J/(kgK);流量:2.5L/s _m3/h;表面张力:70dyn/cm _N/m;5kgf/m _N/m。12在气体状态方程中求用以kJ/(kmol.K)表示时,R 等于多少?13燃烧重油得到的燃烧气,经分析测知其中含8.5%CO2,7.5%O2,76N2,8H2O
2、(体积百分数) 。试求温度为500,压强为1atm时,该混合气体的密度。14某设备上真空表的读数为100mmHg,试计算设备内的绝对压强与表压强各为多少。 (已知该地区大气压强为740mmHg)15在右图所示的储油罐中盛有密度为960kg/m3的油,油面距罐底9.6m,油面上方为常压,在 罐侧壁的下部有一直径为760mm 的圆孔,其中心距罐底800mm,孔盖用M14钢制的螺钉材料的作应力取为3.93107N/m2。问至少需要几个螺钉?16右图所示的测压管分别与3个设备A,B,C 相连通。连通管的下部是水银,上部是水,3个设备内水面在同一水平面上。问:(1)1,2,3,3处压强是否相等?(2)4,5,6,3处压强是否相等?(3)若h1=100mm,h2=200mm,且知设备A 直接通大气(大气压强为760mmHg) ,求B,C 两设备内水面上方的压强。17用右图中串联的U 型管压差计测量蒸汽锅炉上面上方的蒸汽压。 U 形管压差计的指示液为水银。 两U- 2 -形管间的连接管内充满水。 已知水银面与基准面的垂直距离分别为: h1=2.3m, h21.2m, h3=2.5m, h4=1.4m
3、,锅中水面与基准面间的垂直距离h5=3m,大气压强Pa=745mmHg。试求锅炉上方水蒸汽的压强p0。18根据右图所示的微差压差计的读数计算管路中气体的表压强p0压差计中以油和水为指示液, 其密度分别为920kg/m3及998kg/m3,U 形管中油水交界面高差R=300mm。两扩大室的内径D 为60mm,U 形管内径d 为6mm,当管路内气体压强等于大气压强时,两扩大室液面平齐。19平均压强为0.101Mpa 的某气体在76mm3mm 的管道内流动。当气体的平均压强变为0.505Mpa 时, 若要求气体以同样的温度、流速、质量流量在管道内流动,问此时管道的内径应为多少?112如右图所示,密度为850kg/m3的料液从高位槽送入塔中,高位槽内液面维持恒定,塔内表压强为9.807103Pa,进料量为5m3/h。连接管为38mm2.5mm的钢管,料液在连接管内流动时的能量损失为30J/kg(不包括出口的能量损失) 。问高位槽内的液面应比塔的进料口高出多少米。113见右图,高位槽内水面高于地面8m,水从108mm4mm 的管道中流出,管路出口高于地面2m。在本题特定条件下,水流经系统的能量损
4、失(不包括出口的能量损失)可按 计算,其中u 为水在管内的流速m/s。试计算: (1)A-A截面处水的流速;(2)水的流量(以 m3/h计) 。11420的水以2.5m/s的流速流经38mm2.5mm的水平管。此管以锥形管与另 一53mm3mm 的水平管相连,如右图所示。在锥形管两侧A,B 处各插入一垂直玻璃管以 观察两截面的压强,若水流经A,B 两截面间的能量损失为1.5J/kg,求两玻璃管的水面差(以mm计) 。115用离心泵把20的水从储槽送至水洗塔顶部,槽内水位维持恒定。 各部分相对位置如右图所示, 管路的直径均为76mm2.5mm,在操作条件下,泵入口处真空表读数为185mmHg,水流经吸入管(包括管入口)与排出管(不包括喷头)的能量损失可分别按与计算,由于管径不变,故式中u 为吸入或排出管的流速m/s,排水管与喷头连接处的压强为9.81104Pa(表压) 。试求泵的有效功率。- 3 -117内截面为1000mm1200mm 的矩形烟囱的高度为30m,平均分子量为30kg/kmol,平均温度为400的烟气自下而上流动, 烟囱下端维持49Pa的真空度。 在烟囱高度范围内大气的密
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