化工原理期末试卷及答案Ⅱ

1化工原理期末试卷及答案Ⅱ一、填空（共40分）1．（2分）传热的极限是，传质的极限是。2.（2分）对流给热是的联合作用的结果，流体对壁面的热流密度因流动而。3.（5分）根据引起流动的原因，可将对流给热分为两类，即，前者是产生的宏观流动，后者则是在传热过程中而引起的流动。反映的是流体的流动状态。4.（4分）液体沸腾的必要条件是和。工业上强化沸腾给热的途径有和。5.（3分）蒸汽冷凝时冷凝液在壁面上的存在方式有两种，即。在工业冷凝器中都采取措施促进。6.（1分）高温时热辐射往往成为主要的传热方式，这是因为。7.（2分）对工业热射线来说，大多数材料可看作灰体，但对太阳辐射来说则不能作为灰体处理，这是因为。28．（6分）20ºC的水与N2逆流接触以脱除水中溶解的O2。塔底入口的N2种含氧体积分数为0.1%，设气液两相在塔底达到平衡，平衡关系服从亨利定律。已知20℃时，O2-H2O系统，E=4.062×106kPa。当绝对操作压力为101.3kPa时，水离开塔底时的最低含氧量为；当绝对操作压力为50kPa时，水离开塔底时的最低含氧量为。9.（4分）漂流因子的含义是。等分子反向扩散（有/无）漂流因子。10．（1分）有效膜理论中静止膜的当量膜厚呈关系。11.（2分）情况为气相阻力控制，而为液相阻力控制。12．（3分）计算传质单元数NOG的方法有三种，分别为。13.（4分）在常压下将干球温度65ºC、湿球温度40ºC的空气冷却到15ºC，则1kg干空气中凝结出水分。（65ºC,Ps=25.014kPa;40ºC,Ps=7.375kPa,r40ºC=2401.1kJ/kg；15ºC,Ps=1.707kPa）14.（1分）对流干燥的特点是。二、单项选择题（每小题3分，共18分）1．常压30ºC下含氨体积百分数为10%的混合气体与稀氨水（x=0.5）接触，此时会发生。（1atm、30ºC下稀氨水的相平衡方程为3y=x）A.吸收B.解吸C.平衡D.无法判定2．如某空气的干球温度为50ºC、湿球温度为30ºC，则其露点。A.30ºCB.50ºCC.大于30ºC，但小于50ºCD.小于30ºC3.已知常压下，25ºC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25ºC、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.0.18B.0.198C.0.018D.0.002E.0.02F.0.24.三层固体壁面紧密接触，如下图。t1、t2、t3和t4分别为500ºC、400ºC、300ºC和200ºC，三层的厚度δ1、δ2和δ3分别为300mm、100mm和300mm，则1、2、3层的热阻之比为。A.3:1:3B.1:1:1C.1:3:1D.不能确定45．物体的黑度反映的是。A.物体的颜色B.物体的辐射能力C.物体的辐射能力接近于黑体的程度D.物体的一种性质，还与外界条件有关6．当L/Gm时，增大L，气体出口浓度y2下降。A.显著B.不显著C.不能确定三、计算题（共42分）1．（12分）有一套管换热器，内管为Ф19mm×3mm，管长为2m，管隙的油与管内的水流向相反。油的流量为270kg/h，进口温度100C，水的流量为360kg/h，入口温度为10C，若忽略热损失，且知以管外表面积为基准的传热系数K=374W/(m2.C)，，油的比热容cp=1.88kJ/(kg.C)，试求油和水的出口温度分别为多少？(水的比热容按4.18kJ/(kg.C)计算)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1500m3/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，5温度为20C，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/(m3.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）某常压操作的连续干燥器，其处理湿物料的能力为63.5kg/h（以湿物料计）。进干燥器的湿物料温度30C，湿基含水量20%，出干燥器的物料温度50C，湿基含水量5%；室外空气温度20C，湿度0.01kg水/kg干气，经预热器温度达到120C，后送入干燥器，废气排出温度为70C，湿度为0.05kg水/kg干气。（绝干料的比热容为1.5kJ/(kg.C)，干燥器的热损失忽略）求：（1）空气用量；（2）预热器的热负荷。化工原理III试卷B答案二、填空（共39分）1．（2分）温度相等，两相平衡2.（2分）流体的宏观流动与热传导，增大3.（5分）强制对流，自然对流，外力（泵、风机或其他势能），因流体冷热部分密度不同，Re4.（4分）过热度，汽化核心，加热表面粗糙化，沸腾液体中加添加剂改变其表面张力65.（4分）滴状冷凝和膜状冷凝，滴状冷凝6．（1分）辐射能力与温度的四次方成正比例关系7.（2分）太阳辐射中可见光占46%，而物体的颜色对可见光呈现强烈的选择性8．（6分）44.16mg/m3,9．（1分）因主体流动造成A的传递速率较等分子反向扩散的倍数，无10.（1分）1次方11.（2分）易溶气体，难溶气体12.（3分）对数平均推动力法，吸收因素法，图解积分法14.（1分）热、质同时反向传递二、单项选择题（每小题3分，共18分）1．A2.D3．BEA4.B5.C6.B四、计算题（共45分）1．（12分）96.2)()(1122122112222111pmpmpmpmcqcqttTTttcqTTcq12211221222111ln)()()(tTtTtTtTAKTTcqQpm234.121.0ln12211221tTtTtTtT72.（15分）气相流率传质单元高度最小液气比实际液气比L/G=1.2(L/G)min=1.21.14=1.37塔高H=HOGNOG=0.6099.84=5.99mCtCT9.175.762224'DGG)./(0318.01785.0025.022smkmolmaKGHyOG609.00522.00318.014.12.1/02.0001.002.0)(2121minxxyyGLe2211/xGLyyx0139.037.1001.002.022112211ln)()(mxymxymxymxyym00193.0001.00139.02.102.0ln001.0)0139.02.102.0(mOGyyyN2184.900193.0001.002.083.解：(15分)（1）求空气用量V（2）求预热器热负荷)1()1(2211wGwGGcskgwwGG/509.1005.01)05.01(58.11)1(2112skgGGW/071.0509.158.121skgwGGc/5.1)05.01(58.1)1(11干料干料水kgkgwwX/0527.005.0105.01111干料水kgkgwwX/00502.0005.01005.01222skgXXGWc/0715.0)00502.00527.0(5.1)(2121II干气kgkgHHHrtHHrtHHrtH/0242.082250082)88.101.1(1272500127)007.088.101.1()88.101.1()88.101.1()88.101.1(22202200101011skgHHWV/13.4007.00242.0071.012干气skJtHtHVIIVQHtHIHtHI/453))88.101.1()88.101.1(()(2500)88.101.1(2500)88.101.1(00100101010000s/450kJ381474.13Q147kg/kgI/3810）（干气干气kgkJI