西南大学《化工基础》网上作业及课程考试复习资料(有答案)

1、0069 化工基础第一批次填空题 填空题：1、真空度 =绝对压 - （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。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（）。4、气体和液体都具有（），统称为流体。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。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。7、流体的粘性力越大， Re数越小，流体的湍动程度越（）。8、流体流动时产生内摩擦力的根本原因是流体具有（）。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（）。10、（）是计算圆形直管

2、阻力损失的通用计算式。11、对流传热过程中，流速增大则传热分系数（）。12、热流方向总是与温度梯度的方向（）。13、要达到分离要求， R = R min 时， NT = （）。14、精馏塔由下而上，气相中轻组分含量（）。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。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（）。17、PFR的空混 =（），返混= （）。18、间歇反应器的物料衡算方程式为（）。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。20、全混流反应器的特点是反应器内反应物料完全（）。参考答案：1、真空

3、度 =绝对压 - （2、化工基础课程主要研究的）。（大气压） 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（）。

4、（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 = R min 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

5、）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）第二批次 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：以上都不是参考答案： A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 0B：大于 0C：小于 0D：不一定参考答案： A 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：以上都不是参考答案： C 单

6、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：其他流形参考答案： C 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：温差参考答案： A 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：以上都不是参考答案： A 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：无关参考答案： A 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 -表压参考答案： C

7、 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：传热分系数不变参考答案： A 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：增大热流体流量参考答案： C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：以上都不是参考答案： C 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：积累速率为零参考答案： D 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：以上都不是参考答案： B

8、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：以上都不是参考答案： C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：以上均不是参考答案： C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：相等参考答案： A单选题 以下雷诺数中表示层流的雷诺数为（）A： 10000B： 5000C： 3000D： 1000参考答案： A单选题 以下雷诺数中表示湍流的雷诺数为()A： 5000B： 3000C： 1000D： 500参考答案： A单选题 流体静力学方程反映了静止流体

9、内（）的分布规律。A：压强B：压力C：温度D：密度参考答案： A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：流速参考答案： C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：动量守恒参考答案： A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考答案： C 单选题 10 千克力 ? 米等于（）焦耳A： 10B： 98.07C： 9.807D： 1参考答案： B单选题 2气体状态方程中常数R=0.082(atm ?m/kmol ?K)，若用 kJ/

10、(kmol ?K) 表示，则 R 等于（)A： 8.2B： 0.0831C： 8.31D： 0.082参考答案： C 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：以上都不是参考答案： A第三批次论述题 计算题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。2、液体越过平顶堰上的液面高度可以用下列经验式计算：h = 0.48(q/l)2/3，式中 how为堰上液面高度（单位为英寸，in ）； q 为液体owvwv体积流量， gal/min（加仑 /分）； l

11、 w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？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。4、用高位槽向反应器加料（如图所示），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 kp a （表压）。要求加料量为350m/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？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

12、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？6、某厂用水泵从河边抽水站将河水送至水塔中去（如图所示），水塔水面保持3恒定，泵的流量为 30m/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 5m 水柱 ，试求泵所需的轴功 Na 。参考答案： 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=640 mmHg查附录知 1 mmHg=133.32Pa，所以绝对压强 =640 133.32=8.5

13、3 104 Pa;表压强=-真空度= - 100 mmHg = -1.33104 Pa2、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）；l w 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 = 39.37in3；1min = 60s；1m = 264.2gal将已知量的单位换算成经验式中规定的单位计算得到：3q =0.05m /s=0.05v264.

14、2/(1/60)=792.6gal/min ； lw=2m=239.37=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)=0.057m3、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 .w V6001/ 1000 870 8.7kg / s60u1V0.011.27m / sA10.7850.12d120.01u2u1 d 221.270.

15、040.317m / s4、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340 kpa（表压）。要求加料量为 50m/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，有： u1=0u250/36001.84(m/ s)9000.785 98210 6p1=101325pap 2=40000+101325paz1 = 0 z2=? U=0hf = 24.53J/kg列柏式方程：01013250gz2u 22p2h f0290001.84240103

16、24.539.8 z22900z27.2(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？解：由范宁公式： hf 1lu12641,1Re1d12hf 22 lu22 ,264d 22Re2hf 222 d1u22 , 2Re1d1u1则有：hf 11 d2u1 1Re2d2 u2hf 2d12u2u2d12所以：d 22u1，又 qv1=qv2 , 即：d22hf 1u1hf 2d1416所以：d24hf 16、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3量为 30m/hr ，输

17、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 5m 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：z1u12p1Hz2u22p2H f2gg2gg其中： z1=0z2=34.5m1u2u 0=V/A=1.15m/s2 V = 30/3600 , A = 0.785(0.096)p1=0 ( 表 )p2=0（表） H f =5m 水柱 代入得： H=39.57 m水柱 NewgH3010009.8139.573.23(kw)3600NaN e 3.235(kw)0.65第四批次论述题 计算题

18、1、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C水= 4.18kJ/kg ?Kp22、蒸气冷凝器的传热面积为5m，酒精蒸气冷凝温度78，冷凝热为2845kJ/kg ，冷凝水初温为 20，终温为 35。若 K=800w/m.K ，问此冷凝器能否冷凝 350kg/hr 的酒精蒸气？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 = 0.7

19、5 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。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 x25、有液相反应2AB+C (-rA) = 0.2C2A= 2.0 (mol/l)反应器入口处的流量 V = 2.0 (l/s), CA00出口处的转化率为 xAf = 0.6，试求用 PFR进行反应所需的 VR。6、今有液相反应2AB+C (-rA) = 0.2C2A反应器入口处的流量 V

20、0 = 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。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）参考答案： 第四次作业（计算题二）1、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

21、子的长度。设 Cp 水 = 4.18kJ/kg?K解： 1.因 Cph=Cpc故：wh C ph (T1T2 )wct1 )C pc (t 23500 (10060)302014000 kg / hr2.10060t 1 /t 2 =1.7523020t =(70+40)/2 =55 mt 1=70t 2=40据总传热方程：Q=KAt m有：LQk t m d3(3500/ 3600)4.18 104032.33 10553.140.182.25(m)2、蒸气冷凝器的传热面积为冷凝水初温为 20，终温为的酒精蒸气？解：25m，酒精蒸气冷凝温度78，冷凝热为 845kJ/kg ，235。若 K=

22、800w/m.K ，问此冷凝器能否冷凝350kg/hrt m( 7820 )( 7835 )50 .50C2Q 传KAt m800550 .5202 ( kw )Q Lw h r(350 / 3600 )84510 382 ( kw )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 x /R+1 =0.24解得 x=0.96DD将 y=x 与 (2) 联解得 xW=0.05将 (1) (2)联解，得 xF=0.444、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： =2.00 V = 180.0kmol/hr D = 60.0kmol/hr L =