化工原理全册试卷答案

--第1页，共7页常州工程职业技术学院06-07学年重修试卷答案及评分标准课程：《化工原理》卷种（A/B）：A考核形式：闭卷试卷总页数：5适用班级（专业、年级）：化工类02、03、04级考试时间：120分钟题号一二三四五六七总得分得分阅卷老师学生系部：班级：学号：姓名：一、填空（共10题，1分/空，共25分）1、雷诺将影响流动形态的诸因素组成了一个无因次数群称为雷诺数，用符号“Re”表示，Re＝_______；雷诺数有明确的物理意义，它表示流体流动中________力与_______力的对比关系。du，惯性力，粘性力。2、转子流量计应垂直安装，流体由________而_______流动；读数读转子的____________，一般为转子________；当被输送流体的_________与试验流体有差别时，须进行刻度校正。下，上，最大截面处，顶部，密度。3、正位移泵亦称为____________，其流量调节应用____________方法。容积式泵，旁路4、列管式换热器中，用饱和水蒸气加热空气，则传热管的壁温接近饱和水蒸气的温度，总传热系数K的值接近空气传热膜系数。5、多程列管式热交换器的壳程中常装有一定数目与管束相垂直的折流挡板(简称挡板)，其目的是提高对流传热系数。--第2页，共7页6、根据机理的不同，传热的基本方式有：热传导、热对流和热辐射。7、换热器中两流体的流动形式有：并流、逆流、错流和折流等。8、强化传热的途径有：(1)增大传热面积；(2)提高传热温度差；(3)提高传热系数。9、压力降低，温度增大，将有利于解吸的进行。10、吸收操作的依据是混合物中各组分在同一溶剂中有不同的溶解度,以达到分离气体混合物的目的。二、单项选择题（共15题，每题1分）1、牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈(A)。A．层流流动；B．湍流流动；C．过渡型流动；D．静止状态。2、有两种关于粘性的说法：(A)(1)无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。(2)粘性只有在流体运动时才会表现出来。A．这两种说法都对B．第一种说法对，第二种说法不对C．这两种说法都不对D．第二种说法对，第一种说法不对3、下列说法中错误的是（C）。A.热量总是自发地从高温处向低温处传递B.固体中存在热传导，不存在热对流C.液体中存在热对流，不存在热传导D.辐射传热不仅是能量的传递，同时还拌有能量形式的转换4、用电炉将一壶水自常温加热至沸腾，继而加热使水蒸发。下列分析正确的是（C）。A.水从加热到沸腾再到蒸发，全过程均为不稳定传热B.上述全过程为稳定传热C.水在汽化之前的加热过程为不稳定传热，水的蒸发过程接近稳定传热D.水的加热过程为稳定传热，蒸发过程则是不稳定传热--第3页，共7页5、吸收操作的目的是分离（C）A.液体均相混合物B.气液混合物C.气体混合物D.部分互溶的液体混合物三、判断题（共20题，每题1分;对打√，错打Х）1、压力的单位也可用流体的液柱高度来表示。（√）2、流体的粘度是表示流体流动性能的一个物理量，粘度越大的流体，同样的流速下阻力损失越大。（√）3、流体的粘度是流体的动力学性质，静止时粘度为0。（×）4、管路中流体呈层流流动时，其摩擦系数Re64（√）5、孔板流量计所测流量由“U形管压差计”读数计算而得，与孔口直径的大小无关。（×）6、化工生产中对传热的要求可分为强化传热和削弱传热两种情况。(√)7、热负荷是对换热器换热能力的要求;传热速率是换热器本身具有的换热能力(√)8、对流传热过程既包括热对流，也包括热传导。（√）9、用水吸收二氧化碳属于化学吸收。(×)10、亨利定律与拉乌尔定律都是关于理想溶液的气液平衡定律。（×）11、对于易溶气体为气膜控制，对于难溶气体为液膜控制。(√)12、双膜理论将吸收过程简化为通过气液两膜的分子扩散过程。(√)13、吸收操作是双向传质过程。（√）14、精馏塔中，为了提高塔顶产品纯度，可提高塔顶温度；（×）15、减压操作可以提高物料沸点；（×）16、同一温度下，不同液体的饱和蒸汽压不同；（√）17、在精馏塔内任意一块理论板，其气相露点温度大于液相泡点温度；（×）18、在理想的两组分溶液中，组分A和B的相对挥发度1的混合溶液不能用普通--第4页，共7页精馏的方法分离；（√）19、为节能消耗，对有恒沸现象的二元体系，应采用恒沸精馏而不是萃取精馏。（×）20、根据恒縻尔流假设，精馏塔内气、液两相的縻尔流量一定相等；（×）四、计算题（共4题，每题10分）1、粘度为３０cＰ、密度为９００kg/m3的液体，自开口槽Ａ经Φ４５mm×2.5mm管道流至开口槽B，两槽液面恒定。如本题图所示，系统中两压力表分别指示压强为88.3×103Pa及44.15×103Pa。将阀们调至1/4开度，流量为3.34m3/h，两侧压点间阀们前、后管长分别为50m及20m（包括一切局部摩擦阻力的当量长度）。试求阀们开度为1/4时的当量长度。摩擦系数计算式为滞流：λ=64/Re光滑管湍流：λ=0.3164/Re0.25解：管路中流体的流速为：smu/74.004.04360034.32888103090074.004.0Re3属于层流则：072.088864Re64由两侧压点间的柏努利方程式得：81.9274.004.070072.081.99001015.443.882321eflgpph解得：mle54.29--第5页，共7页smu/26.1065.043600152由柏努利方程式得：mH1.1681.9226.1065.012403.081.9226.181.91060300005.822小于18m答：可以满足现生产要求。2、外径为426mm的蒸汽管道，其外包上一层厚度为426mm的保温层，保温层材料的热导率为0.615W/(m·℃)。若蒸汽管道与保温层交界面处温度为180℃，保温层的外表面温度为40℃，试求每米管长的热损失。假定层间接触良好。解已知r2＝0.426/2＝0.213m，tw2＝180℃，tw3＝40℃r3＝0.213+0.426=0.639m由单层圆筒壁导热式可算得每米管长的热损失为2332ln)(2/rrttlQWW＝213.0639.0ln)40180(615.014.32＝491.5W/m3、在常压101.33kPa、温度下，溶质组成为0.05（摩尔分数）的CO2-空气混合物与浓度为33/101.1mkmol的25水溶液接触，试判断传质过程方向。已知常压、25℃下CO2在水中的亨利系数E为kPa510660.1。解：将亨利系数E换算为相平衡常数m,即638.1100133.1101066.1PEm535将实际溶液的物质的量浓度换算为摩尔分数，即--第6页，共7页53ss1098.118/1000101.1Mcx判断过程方向时，由液相分析：551098.11005.3638.105.0myxx故2CO由气相传递到液相，进行吸收。由气相分析：05.00324.01098.1638.1y5ymx结论同上，该过程为吸收。4、根据下图，（1）写出两操作线方程，（2）画出理论塔板数，并说出加料位置？（3）写出塔顶、塔釜产物的组成？解：从图中可读出--第7页，共7页95.0Dx，04.0Wx，36.01RxD，得：64.1R则精馏段操作线方程为：164.195.0164.164.111xRxxRRyD36.062.0xy设提馏段操作线方程为BAxy得：BA04.004.0；BA35.067.0得：03.2A，041.0B提馏段操作线方程为：041.003.2xy理论塔板数为8，第5块板为加料板。塔顶塔釜组成为：95.0Dx，04.0Wx。答精馏段操作线方程为36.062.0xy，提馏段操作线方程为041.003.2xy；理论塔板数为8，第5块板为加料板；塔顶塔釜组成为：95.0Dx，04.0Wx。