环工原理习题答案

环境工程原理课后习题答案:

第一早：

2.5解：设产生的烟道气为V。

由过程中N2不参与反应得：

3

Pxl00wx0.79/nRT}=PxVx0.734/nRT2

代入有关数据得：

V=203.54〃/

2.6解：⑴pm=p{qvx+p2qV2/qV[+qV2=8.8711

4()2

(2)m=pm^v\+%2)=^.Zg/d

4加一。”，2+4加=°

2.7解:

Qmr=-^

代入有关数据得：p=5.96mg〃

2.8解：设溪水中示踪剂浓度为4,混合后浓度为0。

QVQ+Qv\

得：px>6\mg/I

=8(%，o+/，J=3.O5g/s

2.9解：(1)gm=1。7缘/$,设稳态时污染物的浓度为夕

-1I33

qm2=1087n2x4m/sxp,qmr=-kpV=-0.20/36005xpx1O/M

又4疝-4〃,2+4皿=°

解得：p=10.5〃g/s

82

(2)qm2=10mxIm/sx.p

dmVdp

=_=

Qm\~+q〃w7-~~r

代入数据积分得：p=29.0〃g/m

3333

2.10解：qml=10zn/minx2mg//,qm2=px10/n/rrrin

dmVdp

…y加=工

积分解得：r=0.18min

2.11解：设水槽截面积为A，小孔截面积为为，放出一立方米水时水槽液面下

降士m

n

d(A•z)

/.A,•M=—————-

-n0dt

由上式积分解得：f=189.8s

2.12解：设容器在l时刻溶液浓度为a

“dmd(100+60/)xa/da,八

30-120xa=—=—------L—=(100+60Hx——+60a

dtdtv7dt

ioa

积分得：t=\hta=----=12.60%

1024

2

2.13解：Q=3000kJ/(nrJz)x0.50xl2^=qmxC^T

AT=89.65A：

6

2.14解：(1)2=1(XX)X10WX2/3=^V/?CpAT

解得：即=15.94//s

3

(2)e=((7v+100W/5)CPAT

解得：AT=L59K

第四章：

4.1解：2=0.677(1+1.51X10-37,)

4.2解：温度分布：尸+24丁一24(7；+£尸)+2分=0

4.3解：(1)7；=1000"。,4=923.4°C,q=108.3"。/=50"。

(2)q=214.5w/m2

4.4解：(1)g/L=46.85w/w

(2)Q/L=34.50w/w

4.5不合理。

4.6解：a=459x1()3卬/%2.2)

4.7解：L=2.7m

4.9解：(1)由：=，+?+，+&+&

KA,a2

...K=338.9卬/次2.K

(2)J+-2=034%

rr

~~s\~S2

4.12解：由4,T=2.9x10-3

.•.T=219.7K

4.13解：(1)e=1.63xlO3vv

(2)e=1.61xl0Sv

4.14解：Q=925.04w

第五章：

5.1解：298K下水蒸气的饱和蒸汽压力为3.168X1(/pa

/.心产3.1684x103pa,PA0=0

PBm=(尸80-尸府”出(尸8o/&)=O.984xlO,Pa

P—PAi=Ptij=100.0-3.1684=96.83Pa=100.0Pa

稳态时，

2

传质通量:NA=DABP(PAi-PAO)/RTPBA=L62x10^mol/(ms)

8

传质系数：kG=NA/(^,-^o)=5.13xlO-moUm^sPa

温度分布：1一力=(1一打,(言；)

又因为=-^=3.1684/100=0.031684

力。=°

%=1一(1一%J"。词=1-0.9683(TZ)

5.2解:

K1L

又，单向扩散时，传质通量：=

p

比较上述两式得：NA=k^PA]-PA2).—

尸Bm

rBm

=1.77x105Pa

In

828

/.kG=1.2x10"(kmol/(tn•s•Pa))x~~~~=1.44x10~(kmollm2sPa)

2

NA=/kG(PA]-PA2)=0.43/wo//w-5

5.3解：水蒸发可视为单分子扩散。

^AB^Ai-^4o)£•

RTPB,“ZAS

33

且30°C时水的饱和蒸汽压PAi=4.247x10Pa,p=996.7kg/m

・•・水摩尔浓度C=995.7x1。3/18=0.5532x105mol/m3

<V

计算：=0.99X105P«，4加〃的静止空气层厚度不变，一=5小〃?

A

解得：r=5.8/?

5.4解：25度下，水饱和蒸汽压为3.17x10’,p=M9kg/M

C=0.553x105，㈤〃

30度分子扩散系数

/T\75

2s=O。序=2.677x10-5(//s)

匕=3.17x103“0=0

.•.加=0.997x1()5p〃

NA=C.dV/(Adt)=C.%

边界条件,tx=0,Zj=0.01,t2=2,Z2=Z

zf2x24x3600✓\

)o衿=[DP(P-P)/RTP,Cdz

iABAiA0Bn

解得：z=M.lmmAz=7.7mm

解：P-=l^fe=0-966X，05^

2

NA=DABP[PM-PA2)/RTPRiL=-6.57xiO^mol/m

5.6解：设溶液质量为a克，氨的摩尔质量为0.1a/17

M除〜户□心0.96/0.1a.

总摩尔质量为----+----mol

1817

氨的摩尔分数x=——°167/17——=0.105

0.9d/18+0.1«/17

氨的平衡分压尸=2.69X105X0.105=0.282X105Pa

=0.282xIO、尸〃,乙0=0

/.PBm==0.855x1()5尸。

Inl^l|

旧J

DPPP22

.N=AB(A^AO)=492x1O_mol/w-5

RTRJ

72

厂.挥发量：M=N,•Ae/=4.92xl0-2x^x—>12/?=6.67kniol

4

5.7解：由质量衡算得:

CAG.dV!dt=k(CAS-C^A

dr=dV/A

drldt=-^—(CAS-CAQ)

CAG

1.013xl05

-CAG=P/RT==40.89"zo〃〃J