天津大学化工原理第二版上册课后习题答案

作者:天津大学化工原理第二版上册课后习题答案 来源:未知 2021-11-16 07:36   阅读:

1绪论1.从基本单位换算入手,将下列物理量的单位换算为SI单位。(1)水的黏度μ=0.00856g/(cm·s)(2)密度ρ=138.6kgf?s2/m4(3)某物质

1 绪 论 1. 从基本单位换算入手,将下列物理量的单位换算为 SI 单位。 (1)水的黏度 μ=0.00856 g/(cm·s) (2)密度 ρ=138.6 kgf ?s 2 /m 4 (3)某物质的比热容 C P=0.24 BTU/(lb·℉) (4)传质系数 K G=34.2 kmol/(m 2 ?h?atm) (5)表面张力 σ=74 dyn/cm (6)导热系数λ=1 kcal/(m?h?℃) 解:本题为物理量的单位换算。 (1)水的黏度 基本物理量的换算关系为 1 kg=1000 g,1 m=100 cm 则 ? ? s Pa 10 56 . 8 s m kg 10 56 . 8 1m 100cm 1000g 1kg s cm g 00856 . 0 4 4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (2)密度 基本物理量的换算关系为 1 kgf=9.81 N,1 N=1 kg?m/s 2 则 3 2 4 2 m kg 1350 1N s m 1kg 1kgf N 81 . 9 m s kgf 6 . 138 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (3)从附录二查出有关基本物理量的换算关系为1 BTU=1.055 kJ,l b=0.4536 kgo o 5 1 F C 9 ? 则 ? ? C kg kJ 005 . 1 C 9 5 F 1 0.4536kg 1lb 1BTU kJ 055 . 1 F lb BTU 24 . 0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? p c (4)传质系数 基本物理量的换算关系为 1 h=3600 s,1 atm=101.33 kPa 则 ? ? kPa s m kmol 10 378 . 9 101.33kPa 1atm 3600s h 1 atm h m kmol 2 . 34 2 5 2 G ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? K (5)表面张力 基本物理量的换算关系为 1 dyn=1×10 –5 N 1 m=100 cm 则 m N 10 4 . 7 1m 100cm 1dyn N 10 1 cm dyn 74 2 5 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (6)导热系数 基本物理量的换算关系为 1 kcal=4.1868×10 3 J,1 h=3600 s2 则 ? ? ? ? C m W 163 . 1 C s m J 163 . 1 3600s 1h 1kcal J 10 4.1868 C h m kcall 1 3 2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2. 乱堆 25cm 拉西环的填料塔用于精馏操作时,等板高度可用下面经验公式计算, 即 ? ? ? ? ? ? L L 3 1 0 C B 4 E 3048 . 0 01 . 12 10 78 . 2 9 . 3 ? ? ? Z D G A H ? ? ? 式中 H E —等板高度,ft; G—气相质量速度,lb/(ft 2 ?h); D—塔径,ft; Z 0 —每段(即两层液体分布板之间)填料层高度,ft; α—相对挥发度,量纲为一; μ L —液相黏度,cP; ρ L —液相密度,lb/ft 3 A、B、C 为常数,对 25 mm 的拉西环,其数值分别为 0.57、-0.1 及 1.24。 试将上面经验公式中各物理量的单位均换算为 SI 单位。 解:上面经验公式是混合单位制度,液体黏度为物理单位制,而其余诸物理量均为英 制。 经验公式单位换算的基本要点是:找出式中每个物理量新旧单位之间的换算关系,导出物 理量“数字”的表达式,然后代入经验公式并整理,以便使式中各符号都变为所希望的单 位。具体换算过程如下: (1)从附录查出或计算出经验公式有关物理量新旧单位之间的关系为 m 3049 . 0 ft 1 ?(见 1) ? ? ? ? s m kg 10 356 . 1 h ft lb 1 2 3 2 ? ? ? ? ? α 量纲为一,不必换算 s Pa 10 1 cp 1 3 ? ? ? ? 1=1=16.01 kg/m 2 3 lb ft 3 3 lb 1kg 3.2803ft ft 2.2046lb 1m ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(2) 将原符号加上“′”以代表新单位的符号,导出原符号的“数字”表达式。下面 以 H E 为例: m ft E E H H ? ? 则 E E E E 2803 . 3 m ft 2803 . 3 ft m ft m H H H H ? ? ? ? ? ? ? 同理 ? ? G G G ? ? ? ? ? ? 5 . 737 10 356 . 1 3 D D ? ? 2803 . 3 0 0 2803 . 3 Z Z ? ?3 ? ? 3 L L 10 1 ? ? ? ? ? ? L L L 06246 . 0 01 . 16 ? ? ? ? ? ? ? (3) 将以上关系式代原经验公式,得 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? L L 3 1 0 1.24 -0.1 4 E 0624 . 0 1000 2803 . 3 3048 . 0 2803 . 3 01 . 12 5 . 737 10 78 . 2 57 . 0 9 . 3 2803 . 3 ? ? ? Z D G H 整理上式并略去符号的上标,便得到换算后的经验公式,即 ? ? ? ? L L 3 1 0 1.24 0.1 - 4 E 4 . 39 205 . 0 10 084 . 1 ? ? ? Z D G A H ? ? ?4 第一章 流体流动 流体的重要性质 1.某气柜的容积为 6 000 m 3 ,若气柜内的表压力为 5.5 kPa,温度为 40 ℃。已知各组 分气体的体积分数为:H 240%、 N 220%、CO 32%、CO 27%、CH 41%,大气压力为 101.3 kPa,试计算气柜满载时各组分的质量。 解:气柜满载时各气体的总摩尔数 ? ? mol 4 . 246245 mol 313 314 . 8 6000 0 . 1000 5 . 5 3 . 101 t ? ? ? ? ? ? ? RT pV n 各组分的质量: kg 197 kg 2 4 . 246245 % 40 % 40 2 2 H t H ? ? ? ? ? ? M n m kg 97 . 1378 kg 28 4 . 246245




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