化工原理期末试卷及答案Ⅱ

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。8．（6分）20ºC的水与N逆流接触以脱除水中溶解的O。塔底入口 2 2的N种含氧体积分数为0.1%，设气液两相在塔底达到平衡，平衡2关系服从亨利定律。已知20℃时，O-HO系统，E=4.062×106kPa。 2 2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N的方法有三种，分别为 OG 。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,P=25.014kPa;40ºC,P=7.375kPa,r=2401.1kJ/kg；s s 40ºC15ºC,P=1.707kPa）s14.（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y=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.50ºC大于30ºC，但小于50ºC小于30ºC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。0.18B.0.198C.0.018D.0.002E.0.02F.0.2三层固体壁面紧密接触，如下图。t、t、t和t分别为500ºC、400 1 2 3 4ºC、300ºC和200ºC，三层的厚度δ、δ和δ分别为300mm、 1 2 3100mm和300mm，则1、2、3层的热阻之比为。3:1:3B.1:1:1C.1:3:1D.不能确定物体的辐射能力接近于黑体的程度物体的一种性质，还与外界条件有关6．当L/G>m时，增大L，气体出口浓度y下降。2A.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5．物体的黑度反映的是。A.物体的颜色B.物体的辐射能力表面积为基准的传热系数K=374W/(m2.C)，，油的比热容c=1.88kJ/(kg.pC)，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，温度为20C，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Ka为0.0522kmol/(m3.s)。若塔径为1m，实际液气比为最小y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30C，湿基含水量20%，出干燥器的物料温度50C，湿基含水量5%；室外空气温度20C，湿度0.01kg水/kg干气，经预热器温度达到120C，后送入干燥器，废气排出温度为70C，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5.（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） qc(TT)qc(tt)m1p11 2 m2p22 1TT qc 1 2m2p22.96 t2t1 qm1cp1(Tt)(Tt) Qqc(TT)KA1 2 2 1Tt m1p11 2 22 ln1 2Tt 2 1Tt ln1 20.21 T2t1Tt21.234Tt1 T76.5C2t17.9C 22.（15分）气相流率传质单元高度最小液气比L() G' 0.025 0.0318kmol/(m2.s)0.78512D24 G 0.0318 0.609m OG Ka0.0522y yy 0.020.0011 2 1.14Gminxx 0.02/1.2 1e 2实际液气比L/G=1.2(L/G)min=1.21.14=1.37 yy 0.020.001 x1 2x 0.0139 1 L/G 2 1.37 (ymx)(ymx) (0.021.20.0139)0.001y1 1 2 2 0.00193m ymx 0.021.20.0139ln1 1 ln y2mx2 0.001 yy 0.020.001 N1 29.84 OG y 0.00193 m塔高H=HOGNOG=0.6099.84=5.99m3.解：(15分)求空气用量VGG(1w)G(1w) c 1 1 2 2 GG1(1w1)1.58(10.05)1.509kg/s 2 1w 10.0052WGG1.581.5090.071kg/s 1 2 GG(1w)1.58(10.05)1.5kg干料/s c 1 1 w 0.05 X111w10.050.0527kg水/kg干料1 Xw20.0050.00502kg水/kg干料 21w 10.0052WG(XX)1.5(0.05270.00502)0.0715kg/s c 1 2II 1 2(1.011.88H)trH(1.011.88H)trH1 01 01 0 0 (1.011.88H)trH2 0 2(1.011.880.007)1272500127(1.011.88H)822500822H0.0242kg/kg干气2