化工原理期末试卷及答案Ⅰ.pdf

化工原理期末试卷及答案 1 填空 共37分 1 3分 根据冷热流体的接触情况 工业上的传热过程可分为三种基 本方式 即 和 2 1分 热传导的微观机理很复杂 但其宏观规律可以用傅立叶定律来 描述 其表达式中的负号的意义是 3 3分 为测量炉内壁的温度 在炉外壁及距外壁厚度1 3厚度处设置 热电偶 如下图 测得t2 300 C t3 50 C 则内壁温度为 设 炉壁由单层均质材料组成 t2 t1 3 t3 4 1分 普朗特数Pr反映的是 对给热过程的影响 5 6分 大容积饱和沸腾随温差t 固体壁面与操作压强下液体的饱和温 度之差 的变化 会出现不同类型的沸腾状态 它们依次是 和 工业沸腾一般控制在 因 为这一阶段具有 和 的优点 6 2分 蒸汽冷凝给热的热阻集中在 因此 强化冷凝给热的有 效措施是设法 7 1分 热辐射与热传导和热对流的主要不同点是 8 2分 物理吸收是 9 4分 吸收不同于等分子反向扩散之处在于 吸收存在 造成它的原因是 10 3分 有效膜理论的要点是 11 4分 降低吸收剂入塔含量x2可 全塔平均推动力 吸收 速率 气体出塔浓度y2 回收率 12 4分 在常压下将干球温度65 C 湿球温度40 C的空气冷却到 20 C 则1kg干空气中凝结出水分 65 C Ps 25 014kPa 40 C Ps 7 375kPa 25 C Ps 3 168 kPa 13 1分 对流干燥的特点是 14 2分 提高理想干燥器热效率的两条措施为 和 二 单项选择题 每小题3分 共18分 1 常压30 C下含氨体积百分数为5 的混合气体与稀氨水 x 0 5 接 触 此时会发生 1atm 30 C下稀氨水的相平衡方程为y x A 吸收 B 解吸 C 平衡 D 无法判定 2 某填料塔用水吸收混合气中的丙酮蒸汽 混合气流率为 16kmol m2 h 操作压力为101 3kPa 已知容积传质系数kya 64 6 kmol m3 h kLa 16 6 kmol m3 h 相平衡关系为pA 4 62cA 式中 气相分压的单位是kPa 平衡浓度的单位是kmol m3 则气相阻力占总 传质阻力的百分数为 A 84 9 B 79 6 C 15 1 D 20 4 3 如某空气的干球温度为50 C 湿球温度为30 C 则此空气为 空气 A 饱和 B 不饱和 C 过饱和 D 不能确定 4 有一黑体 表面温度为0C 如将其加热到500C 其辐射能力增加到 原来的多少倍 A 2 8 B 8 C 64 D 500 5 灰体是 A 吸收率等于1的物体 B 反射率等于1的物体 C 可将投入其上的辐射能全部吸收的物体 D 对各种波长辐射能均能同样吸收的物体 6 已知常压下 25 C下水分在某湿物料与空气之间的平衡关系为 空气相对湿度100 时 平衡含水量X 0 02kg水 kg干料 空气相对湿度50 时 平衡含水量X 0 002kg水 kg干料 如该湿物料的含水量为0 2kg水 kg干料 令其与25 C 相对湿度50 的 空气接触 则自由含水量为 结合水含量为 非结合水含 量为 A 0 18 B 0 198 C 0 018 D 0 002 E 0 02 F 0 2 3 计算题 共45分 1 15分 有一蒸汽冷凝器 蒸汽冷凝给热系数1 10000W m2 C 冷却水给热系数2 1000W m2 C 已测得冷却水进 出口温度分别为 t1 30 C t2 35 C 如将冷却水流量增加一倍 蒸汽冷凝量增加多少 已知蒸汽在饱和温度100C下冷凝 2 15分 有一逆流操作的吸收塔中用清水吸收氨 空气混合气中的 氨 混合气流量为2000m3 h 标准状态下 混合气体入塔含氨摩尔分 数为0 02 出塔含氨摩尔分数为0 001 吸收塔操作时的总压为1atm 温 度为20C 在操作浓度范围内 氨水系统的平衡方程为y 1 2x 总传质 系数Kya为0 0522kmol m2 s 若塔径为1m 实际液气比为最小液气比 的1 2倍 则所需塔高为多少 3 15分 常压下将含水质量分数为5 的湿物料以1 58kg s的速率送入 干燥器 干燥产物的含水质量分数为0 5 所用空气的温度为 20 湿度为0 007kg kg干气 预热温度为127 废气出口温度为 82 设为理想干燥过程 试求 1 空气用量 2 预热器的热负荷 化工原理III 试卷A答案 2 填空 共37分 1 3分 直接接触式传热 间壁式传热 蓄热式传热 2 1分 热流方向与温度梯度方向相反 3 3分 800 4 1分 流体的物理性质 5 6分 表面汽化 核状沸腾 膜状沸腾 核状沸腾 给热系数大 壁温低 6 2分 冷凝液 液膜 减小液膜厚度 7 1分 热射线可以在真空中传播 无需任何介质 8 2分 气体中各组分因在溶剂中物理溶解度的不同而被分离的吸收 操作 9 4分 主体流动 组分A被液体吸收及组分B的反向扩散都将导致界 面气体总压降低 使气相主体与界面之间产生微小压差 这一压差促使 混合气体向界面流动 10 3分 界面两侧各存在一层静止的气膜和液膜 全部传质阻力集中 于静止层 膜中传质为定态分子扩散 紧贴界面两侧气 液两相浓度平 衡 11 4分 增大 增大 减小 增大 12 2分 0 0228kg 13 1分 热 质同时反向传递 14 2分 提高t1 降低t2 二 单项选择题 每小题3分 共18分 1 A 2 A 3 B 4 C 5 D 6 B E A 4 计算题 共45分 1 15分 解