西南大学化工基础网上作业

2、化工基础课程主要研究的\"三传一反”指的是动量传递、热量传递、（ ）传递、化工反应器。（质量 ）

3、化工生产中具有共同物理变化特点和相同目的的基本操作过程称为（ ）。（单元操作)

4、气体和液体都具有( ），统称为流体。（流动性）

5、表压是以大气压强为基准（ ）大气压强的数值，由压强表测定读数。（高出）

6、真空度是以大气压强为基准低于大气压强的数值，由（ ）测定读数。（真空表）

7、流体的粘性力越大,Re数越小，流体的湍动程度越( ）.（弱） 8、流体流动时产生内摩擦力的根本原因是流体具有( ）。(粘性）

9、化工管路都是由直管和管件组成,所以流动阻力包括直管阻力和管件的（ ）。（局部阻力）

10、( ）是计算圆形直管阻力损失的通用计算式。（范宁公式) 11、对流传热过程中，流速增大则传热分系数（ ）。(增大） 12、热流方向总是与温度梯度的方向（ ）.（相反） 13、要达到分离要求，R = Rmin时,NT = ( ）。（∞） 14、精馏塔由下而上，气相中轻组分含量( ）.（增大）

15、稀溶液在总压不是很高的情况下气-液平衡关系遵守（ ）定律。（亨利） 16、返混是指不同停留时间的物料之间由不均匀到均匀的过程，其结果是使所用反应器的性能（）.（下降）

17、PFR的空混=( ），返混 =（ )。(0,0）

18、间歇反应器的物料衡算方程式为（ ）。（反应速率 + 积累速率 = 0） 19、空间速度指连续流动反应器中指定状态下的流体入口体积流率与（ ）之比。（反应器的反应体积）

20、全混流反应器的特点是反应器内反应物料完全（ ）.（均匀） 1：［单选题]当系统压力高于大气压时,则（ ） A:绝对压力= 大气压+ 真空度 B：绝对气压= 大气压- 真空度 C：绝对压力= 大气压 +表压 D：绝对压力= 大气压- 表压 参:C 2：［单选题］

反应器内流体空间混合的程度越大( ) A:反应物浓度降低

B：反应物出口温度降低

C：反应器内各位置反应物浓度、温度趋于均匀 D：以上都不是 参：C

3：［单选题]过程速率与该过程的推动力 A：成正比 B：成反比 C：相等 D:无关

参:A 4:［单选题]

对于稳定过程,某时间段内系统中积累的物料质量总和（ ）： A：等于0 B：大于0 C：小于0 D:不一定 参：A 5：［单选题］

气体状态方程中常数R=0。082(atm•m2/kmol•K），若用kJ/（kmol•K）表示，则R等于( ）

A：8。2 B：0.0831 C：8.31 D：0.082 参：C

6：[单选题］10千克力・米等于( ）焦耳 A：10

B：98。07 C：9。807 D: 1

参：B 7:［单选题]

工程计算中流体流速指的是( ） A：管中心处流速； B：管壁处流速；

C：整个管截面上平均流速； D:截面上任意点的流速 参：C 8：[单选题]

柏努利方程是流体流动中的（ ）定律. A：能量守恒 B:热量守恒 C：质量守恒 D:动量守恒 参：A 9：[单选题]

定态流动指流体流动空间各点的状态不随( )变化的流动。 A：温度 B:压强 C：时间 D：流速 参：C 10：[单选题］

流体静力学方程反映了静止流体内（ ）的分布规律。 A：压强 B：压力 C：温度 D：密度

参：A 11:[单选题］

以下雷诺数中表示湍流的雷诺数为 （ ） A:5000 B:3000 C：1000 D：500

参：A 12：[单选题]

以下雷诺数中表示层流的雷诺数为（ ） A:10000 B：5000 C：3000 D：1000 参：A 13：[单选题]

流体平均流速与管截面积（ ) A：成反比 B:成正比 C：无关 D：相等 参：A 14：[单选题]

离心泵属于流体输送机械中的（ ) A：喷射式 B：容积式 C：叶轮式 D:以上均不是 参:C

15：[单选题］热交换过程中若要增大传热总系数，可采取 A：降低冷流体流量 B:降低热流体流量 C:增大热流体流量 参：C

16：[单选题]对流传热过程中流速增大则 A:传热分系数增大 B：传热分系数减小 C:传热分系数不变

参：A

17：［单选题]传热过程中传热面上各点的温度不随时间变化则该过程为 A：稳定过程 B：不稳定过程 C：连续过程 D：以上都不是 参：A

18:［单选题]多层平壁稳态导热时,各层( ）相等. A：传热速率 B：传热量 C：传热阻力 D：温差 参：A

19:[单选题］同样进出口温度情况下，（ )平均温度差最大。 A：并流 B：折流 C：逆流 D：其他流形 参：C

20：［单选题]理想塔板是指

A：塔板上气相达相平衡 B：塔板上液相达相平衡

C：塔板上液相达相平衡的同时气相也达相平衡 D：以上都不是 参：C

21：［单选题]相对挥发度是 A:轻组分挥发度除以重组分挥发度 B:轻组分分压除以重组分分压 C:轻组分浓度除以重组分浓度 D：以上都不是 参：A

22：［单选题]精馏分离原理是

A：同一设备内液相多次部分气化 B：同一设备内气相多次部分冷凝

C：同一设备内液相多次部分气化同时气相多次部分冷凝 D:以上都不是 参:C

23：[单选题］蒸馏分离的依据是

A：各组分浓度不同 B：各组分挥发性不同 C：各组分定压比热不同 D：以上都不是 参：B

24：［单选题］当过程为连续稳定过程时，则 A：进料速率不变 B：出料速率不变 C：积累速率不变 D：积累速率为零 参:D

25：[单选题]空间时间是:

A:反应器有效容积除以反应器入口处体积流量 B：反应器入口处体积流量除以反应器有效容积 C:反应器有效容积除以反应器内的体积流量 D：以上都不是 参：A 第三批次(计算题一）

1、某设备上真空表读数为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.

解：绝对压强=大气压 – 真空度=740—100=0 mmHg

查附录知1 mmHg=133.32Pa,所以绝对压强=0×133.32=8.53×104 Pa； 表压强= — 真空度 = — 100 mmHg = —1。33×104 Pa 2、液体越过平顶堰上的液面高度可以用下列经验式计算:

how = 0.48(qv/lw)2/3，式中how 为堰上液面高度（单位为英寸，in）;qv为液体体积流量，gal/min（加仑/分）；lw为堰长，英寸（in）.试求流量为0.05m3/s的液体越过长度为2米的平顶堰，堰上液面高度为多少米？ 解：利用以下关系:1m = 39。37in；1m3 = 2.2gal；1min = 60s

将已知量的单位换算成经验式中规定的单位计算得到：qv=0.05m3/s=0。05×2。2/（1/60)=792。6gal/min； lw=2m=2×39.37=78.74in;

将换算后的数值代入经验式，得:how=2。24in=2.24（in）×1/39。37(m/in)=0。057m

3、比重为0.87的甲苯流经内径为100毫米的管道后再经内径为200毫米的管道送入罐内，为稳定流动，甲苯的体积流量为600升每分，求：甲苯的质量流量和各管的流速。

解：由于甲苯的比重为0.87,故其密度为870kg/m3 。

1/1000wV6008708.7kg/s

60V0.01u11.27m/s 2A10.7850.1d120.01u2u121.270.317m/s

0.04d24、用高位槽向反应器加料，料液比重为0。90，加料管的内径为98mm，高位槽为恒位槽，反应器内压强40 kpa(表压).要求加料量为50m3/hr，若料液流动的能量损失为24.53J/kg，试求高位槽的液面应比加料出口高出多少？

解:取高位槽液面为1—1面，管出口处为2-2面，

50/36001.84(m/s) 有:u1=0 u2269000.7859810p1=101325pa p2=40000+101325pa z1 = 0 z2 = ? U=0 Σhf= 24.53J/kg 列柏式方程：

2u2p2101325000gz2hf90021.8424010309.8z224.532900z27.2(m)

5、一定量的液体在圆形直管内做滞流流动。拖管长及液体物性不变，而管径减至原有的1/2，问因流动阻力而产生的能量损失为原来的多少倍?

lu12h,解：由范宁公式:f1 11d12Re1hf22lu22,2

d22Re2则有：

hf2hf1hf2hf1hf2hf122d1u2Re1d1u12,2 1d2u11Re2d2u2所以：

d12u2u2d122，又qv1=qv2 ,即:2 d2u1u1d2d14416 d2所以：

6、某厂用水泵从河边抽水站将河水送至水塔中去，水塔水面保持恒定，泵的流量为30m3/hr，输水管内径为96mm，泵的效率为0。65。输水过程中总的阻

力损失为5[m水柱］，试求泵所需的轴功Na。

解:在河面（1-1)与水塔液面（2-2）列柏式方程，以（1-1）面为基准水平面：

2u12p1u2pz1Hz22Hf

2gg2gg其中：z1=0 z2=34。5m

u1≈0 u2=V/A=1.15m/s

{ V = 30/3600 , A = 0.785(0.096)2 ｝

p1=0 (表） p2=0（表) Hf=5[m水柱］

代入得： H=39.57 [m水柱]

301000NewgH9.8139.573.23(kw)3600 Ne3.23Na5(kw)0.651、在一个内管外径为160mm的套管式换热器中，将3500kg/hr的热水从100℃冷却到60℃，冷水进出口温度分别为20℃和30℃，基于内管外表面的传热总系数K为2.33kw/m2。K，冷却水走内管,热损失不计，试求：1. 冷却水的用量；

2. 两流体逆流时管子的长度。

设Cp水 = 4.18kJ/kg•K

解：1. 因Cph=Cpc 故：

wcwhCph(T1T2)Cpc(t2t1)

3500(10060)14000kg/hr30202. 100℃60℃Δt1/Δt2 =1.75<2 30℃20℃Δtm=（70+40)/2 =55℃ Δt1=70℃Δt2=40℃

据总传热方程： Q = KAΔtm 有：

QLktmd(3500/3600)4.18103402.33103553.140.182.25(m)

2、蒸气冷凝器的传热面积为5m2，酒精蒸气冷凝温度78℃，冷凝热为845kJ/kg，冷凝水初温为20℃，终温为35℃。若K=800w/m2。K，问此冷凝器能否冷凝350kg/hr的酒精蒸气? 解：

(7820)(7835)tm50.50C2Q传KAtm800550.5202(kw)QLwhr(350/3600)8451082(kw)3

故能够.

3、连续精馏操作中,原料液于泡点送入塔中，已知操作线方程如下: 精馏段： y = 0.75 x + 0.24 提馏段： y = 1.32 x - 0。016

试求原料液,馏出液及釜液的组成和回馏比。

解: 精馏段： y = 0.75 x + 0。24 (1) 提馏段: y = 1。32 x - 0.016 (2)

由R/（R+1） = 0.75 解得 R=3 由xD/R+1 =0。24 解得 xD=0。96 将y=x与（2）联解 得 xW=0.05

将（1) （2)联解， 得 xF=0。44

4、有一相对挥发度为2.00的理想双组分溶液用精馏分离,塔内上升的蒸气量为180kmol/hr，塔顶产品量为60kmol/hr，泡点进料，xD=0.95,试求离开第二块理论塔板的液相组成x2

解:α=2。00 V = 180。0kmol/hr D = 60。0kmol/hr L = V – D = 120.0kmol/hr R = L/D = 120/60 = 2 精馏段操作线方程：

yRxxDR1R120.95x33

即有：y = 0.667 x + 0。317(1)

气液相平衡关系： （2）

yx1(1)x2x1x

由 xD = y1 = 0.95 代（2) 得 x1= 0。904 将 x1 = 0.904 代(1) 得 y2= 0.920 将 y2 = 0.920 代（2) 得 x2= 0。852

5、有液相反应

2A B+C （-rA) = 0.2CA2

反应器入口处的流量V0 = 2。0 (l/s), CA0 = 2。0 (mol/l)

出口处的转化率为xAf = 0。6，试求用PFR进行反应所需的VR。

解： 由于反应为二级反应,故:

cxAfkCA0(1xAf) 0.63.75(s)0.22(10.6)VRcV03.7527.5(l)

6、今有液相反应

2A B+C (—rA) = 0。2CA2

反应器入口处的流量V0 = 2。0 (l/s)， CA0 = 2。0 （mol/l) 出口处的转化率为xAf = 0.6，试求用CSTR进行反应所需的VR. 解：由于反应是二级反应，故:

cxAfkCA0(1xAf)20.69.375(s)2 0.22(10.6)VRcV09.375218.75(l)7、某一级反应在均相、等温、恒容的条件下进行，试比较在PFR中转化率为80%所需的空时比转化率为50％所需的空时大多少倍?（设其余条件不变)

解： 可根据PFR一级反应空时的公式计算比较。 下标1、2分别表转化率为80％和50％

111ln (1)

k10.80211ln (2） k10.50 两式相比：

1110.802.32 2ln110.50ln