化工原理 (王晓红版)第一章 习题答 案

1、第一章第一章在一个容器里，有苯和甲苯的混合物。众所周知，苯的质量分数是容器中苯和甲苯的混合物。已知苯的质量分数为0.4，甲苯为0.6，容器中混合物的密度为293千？(原问题中容器内混合物的密度？(原标题1)溶液：293K，3米/879千克苯和3米/867千克甲苯。在293K时，苯和甲苯混合物的密度为867 6。0 879 4.01 B wB A wA m xx。因此，已知某一混合气体的成分为18%N2、54%H2和28%CO2(均以体积计)。试一试(全部按体积计算)。(原标题下的质量？(原标题2)溶液：混合气体可视为理想气体，那么，混合气体的平均摩尔质量为1040摩尔3003144。8 100

2、101 3 6 RT pv n为kmol/44kg . 1828 . 04454 . 0218 . 028 ccbbaam YMM，混合气体的质量为kgkmolMnm m 6 .737kmol/44kg.1840 3某设备进出口压力测量仪表的读数为45mmHg(真空度)、700mmHg(表压)，两处的绝对压差是多少？两个地方的绝对压力差是多少？(原标题(原标题3)解决方案：45 01页，700 02页，因此kpapammhgpp3.993.133745745 12 4如图所示的储层含有密度为800 kg/m3的油。U形管差压计中的指示液体为水银，读数为水银。读数R=0.4m米，设定容器液面以上

3、的压力，设定压力P0=15千帕(表压)，计算容器中的液体(表压)，并计算容器液面和底面之间的高度。(原标题(原标题4)解决方案：对于u形管，差压计：gh 0a油左ppp，gR a水银右pp，因此可以得到：mm ph88 . 48 . 9800 150004 . 08 . 913600g-GR 0油水银5，如图所示。用U型管差压计测量容器中水面上气体的压力，指示液体为水银，水面上气体的压力，读数R=4厘米，H=80cm厘米，试着计算容器中水面上的真空度，水面上的真空度是多少千帕？现在由于本质？现在，由于精度的需要，我希望读数能增加到精确的程度，我希望读数能增加到原来的20倍。我应该选择多少密度？

4、(倍，我应该选择多少密度？(U形管左端的液位可以认为没有变化)。轮廓管左端的液位可以认为没有变化)。问题1-5附图说明：对于u型管差压计：gH水左pp，gR a水银右pp，所以我们可以得到：51 kpa . 2pa 04 . 08 . 9136008 . 08 . 91000 Gr-PPA水银水真空度变化后，根据问题的含义：gRgR表示水银，所以它是33米/680 KGM/千克20 13600 r水银指示6。管内实测风速为管式换热器的风速，管内实测风速为15米/秒，平均温度为60，压力为200千帕(表压)，换热器为管束。请计算：(。请计算：(1)空气质量流量；()空气质量流量；(2)运行条件下

5、的空气体积流量；运行条件下的空气体积流量；(3)标准条件下的空气体积流量。)标准条件下的空气体积流量。解决方法：(1)查表显示，60时空气密度为1.06 3米/千克，压力为200千帕。其密度为33m/kg15.3 m/kg2003 . 1013 . 10106.1 PP，空气质量流量为skguaws/48 . 3025 . 04142.31501515.32(2)工作条件下的空气体积流量为smuAVs/10。1025.0 4 142.3 15015 32 (3)从表中可以看出，标准条件下的空气密度为3米/205公斤。1标准条件下的空气体积流量为：sm w V s s /89。2 205.1 4

6、8.3 3标准7中有一套管式冷却器，内管中有一套管式冷却器，外管为573.5毫米，冷冻盐水在套管环空中流动。已知盐水流在套管环空中，已知盐水流为3.73吨/小时，密度小，密度为1150千克/立方米，粘度为1.2厘泊。试着判断它的流动类型。厘泊，试着判断它的流动类型？解决方案：假设套管外管内径为1 d，内管外径为2 d。通过环空的水流量为smsm DD w a v u ss/612.0/025 . 0050 . 04142 . 3 11503600 1073.3 422 3 222 21。环空的等效直径为mddde025。0025.0050.0 21，所以5.14662 102。8图中高位水箱水

7、面与出水管的垂直距离保持不变，为6米，水管系统采用内径68毫米的钢管，总压头损失为5.7米水柱(不包括排水管出口的压头水柱)，以尽量获得每小时可输送的水量。(原始损失)，试着找出每小时能输送的水量？(原标题6)问题1-8的图解法：以高位水箱的水面为上游段11，水管出口管段内侧为下游段22，以出口管中心线为参考水平面。伯努利方程是在两个部分之间建立的，即Fe H g p g u ZH g p g u Z 2 2 2 2 1 2 1 1 1 2，其中m6 1 Z，0 2 Z，0 1 u，(表压)0 1 p，(表压)0 2 p，0 e H，7.5 f h。将上述值代入伯努利方程，我们可以得到：m/s

8、 33 . 2m/s 7 . 569 . 8122 12 fhzgu/hm 77。31068 . 010141442002水塔内的绝对压力是二氧化碳水洗塔的供水系统，如图所示。水塔内的绝对压力为210千帕，储罐水面的绝对压力为100千帕。塔内水管入口高出储罐水面18.5米。管道内径为52毫米，供水量为15立方米/小时，塔内水管出口绝对压力为225千帕。将系统中的所有能量损失都取为5m水柱，计算水泵所需的外压头。水柱，要求水泵所需的附加压头？(原标题(原标题7)问题1-9的图解法：以储罐水面为上游段11，塔内水管出口内侧为下游段22，以段11为参考水平面。伯努利方程是在两个部分之间建立的，即Fe

9、 H g p g u ZH g p g u Z 2 2 2 2 1 2 1 1 1 2，其中：0 1 Z，m5 .18 2 Z，0 1 u，(绝对压力)100 1 p，(绝对压力)225 2 p，M5 f H S/96m . 1S/m 052 . 01416 . 34 1 3600 15a vs 22u将上述值代入伯努利方程。可获得如下结果：(omh 4 . 3657 . 122 . 05 . 18 581 . 91000 1000100225 81.92 96 . 15 . 18 2g U2 2 212 22 2fe h g ppz h10如附图所示，一根管子由两部分组成，一根管子的内径如附

10、图所示，另一根管子由两部分组成。管道的一部分内径为40毫米，另一部分内径为80毫米，管道中的流体为水，流量为13.57立方米/小时。管道的两端都有一个。两条管道上都有一个测压点，两者之间连接有一个倒置的测压点，两者之间连接有一个倒置的“U”形管差压计，管内充有一定量的空气。如果两个测压点之间的摩擦损失为260毫米水柱，在倒U形管差压计中找出倒水柱和水柱的高度差R。(原标题？(原标题8)标题1-10的图图解法：将第一个测压点的管段作为上游段11，第二个测压点的管段作为下游段22，以管的中心线作为参考水平面。伯努利方程是在两个部分之间建立的，即，Fe H g p g u ZH g p g u Z

11、2 2 2 2 1 2 1 1 1 2，其中：0 1 Z，0 2 Z，0 e H，m260。0 f H，M/s 3m/s 04 . 0142 . 34 1 3600 57.13 4 1 3600 221 1d v a v u hs M/s 75.0M/s 08 . 004 . 03 221 12 11 2d u a au u将上述值代入伯努利方程。可以得到如下结果：(omh 17 . 026 . 081 . 92 375 . 022 222 1 2 221 f h g uu g PP 11如图所示，一定的进料液体从高位槽流向反应器，如反图所示，一定的进料液体从高位槽流向反应器。已知溶液的密度是

12、一种应变，溶液的密度是1100 kg/m3，粘度是1厘泊。采用厘泊，采用1144毫米钢管，直管长20m。该管道有一个全开闸阀、两个闸阀和两个90标准弯管。标准弯管的流量为31.7 m3/h，并计算总水头损失。(原来的问题，如何计算总水头损失？(原问题11)问题1-11图图解决方案：m/s1m/S106 . 0142 . 3 4 1 3600 7.31 4 1 3600 360022d v a v a v a v uhh 5 3 1017.1 101 11001106.0 re du根据gu于震公式：02122.0 117000 7543.0 01227.0 re 7543.0 01227.0

13、re 7543.0泵的吸入管为894毫米无缝钢管和直无缝钢管，长度为15米，一个底阀、一个底阀和一个90度弯头。泵排放管是一个弯管。泵排出管为573.5毫米无缝钢管，直管长度为50米，有一个闸阀、一个标准阀和三个闸阀，以及一个闸阀、一个标准阀、三个90弯头和两个三通。所有阀门都是弯曲的，有两个三通。阀门都是全开的，泵的效率是全开的，泵的效率是75%。尝试计算泵的轴功率。尝试计算泵的轴功率。图1-12中的补充条件：底部阀门是一个止回阀(止回阀)，等效长度为5m。解决方案：以储罐液位为上游段11，高位罐液位为下游段22，以储罐液位为参考液位。根据问题的含义，在两段之间设置伯努利方程，即Fe H g

14、 p g u zH g p g u z 2 2 2 2 1 2 1 1 2:P1=p2=pa，u1=u2=0，z1=0，z2=10m。因此，上述公式简化为：fe HzH 2对管道的总阻力：(1)吸入管道：)mm(8124891d，l1=15m，底阀当量长度为5m，90弯头阻力系数为0.75，进口阻力系数为0.5。m/s 97.0m/s 081.0142.3 4 1 601000 300 4 1 60 22 1 1d v a v u ms查表。20点钟时，苯的密度为879千克/立方米。粘度为0.737 CP 4 3 1 11 1 037.9 10737.0 87997.0081.0(根据顾于震公式：022.0 1037.9 7543.0 01227.0 re7543.0 01227.0 38.0 4