化工原理（第二版）国防工业出版社课后习题及答案【完整版】

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1、第一章流体流动1-1燃烧重油所得的燃烧气，经分析测知其中含8.5%CO2，7.5%O2，76%N2，8%H2O（体积%）。试求温度为500℃、压强为101.33×103Pa时，该混合气体的密度。解Mm=MAyA+MByB+MCyC+MDyD=44´8.5%+32´7.5%+28´76%+18´8%=28.26r=PMm/(RT)=101.33´28.26/(8.314´773)=0.455kg/m31-2在大气压为101.33×103Pa的地区，某真空蒸馏塔塔顶真空表读数为9.84×104Pa。若在大气压为8.73×104Pa的地区使塔内绝对压强维持相同的

2、数值，则真空表读数应为多少？解塔内绝对压强维持相同，则可列如下等式Pa1-9.84×104=Pa2-PP=Pa2-Pa1+9.84×104=8.437×104Pa1-3敞口容器底部有一层深0.52m的水，其上部为深3.46m的油。求器底的压强，以Pa表示。此压强是绝对压强还是表压强？水的密度为1000kg/m3，油的密度为916kg/m3。解表压强P(atg)=r1gh1+r2gh2=1000´9.81´0.52+916´9.81´3.46=3.62´104Pa绝对压强P(ata)=P(atg)+Pa习题1-4附图1－调节阀；2－鼓泡观察器瓶；3－U管压差

3、计；4－通气管；5－贮罐=3.62´104+101.33´103=1.37´105Pa1-4为测量腐蚀性液体贮槽内的存液量，采用如本题附图所示的装置。控制调节阀使压缩空气缓慢地鼓泡通过观察瓶进入贮槽。今测得U型压差计读数R=130mmHg，通气管距贮槽底部h=20cm，贮槽直径为2m，液体密度为980kg/m3。试求贮槽内液体的储存量为多少吨？35解压缩空气流速很慢，阻力损失很小，可认为b截面与通气管出口截面a压强近似相等，设h1为通气管深入液面下方距离，因此1-5一敞口贮槽内盛20℃的苯，苯的密度为880kg/m3。液面距槽底9m，槽底侧面有一直径为50

4、0mm的人孔，其中心距槽底600mm，人孔覆以孔盖，试求：（1）人孔盖共受多少液柱静止力，以N表示；（2）槽底面所受的压强是多少？解人孔盖以中心水平线上下对称，而静压强随深度做线性变化因此可以孔中心处的压强计算人孔盖所受压力P=rg(H–h)=880´9.81´(9–0.6)=72515.52PaF=PA=72515.52´p´0.52/4=1.42´104N习题1-6附图1-6为了放大所测气体压差的读数，采用如本题附图所示的斜管式压差计，一臂垂直，一臂与水平成20°角。若U形管内装密度为804kg/m3的95%乙醇溶液，求读数R为29mm时的压强差。解习

5、题1-7附图1-7用双液体U型压差计测定两点间空气的压差，测得R=320mm。由于两侧的小室不够大，致使小室内两液面产生4mm的位差。试求实际的压差为多少Pa。若计算时忽略两小室内的液面的位差，会产生多少的误差？两液体密度值见图。解如本题附图所示a-a截面为等压面，所以35若忽略两小室内液面的位差，则压差为习题1-8附图相差35.708Pa，误差（318.236-282.528）/318.236=11.22%1-8为了排除煤气管中的少量积水，用如本题附图所示的水封设备，水由煤气管路上的垂直支管排出，已知煤气压强为1×105Pa(绝对压强)。问水封管插入液面

6、下的深度h应为若干？当地大气压强pa=9.8×104Pa，水的密度ρ=1000kg/m3。解P=rgh+Pa所以h=(P-Pa)/rg=(1.00´105-9.8´104)/9.81´1000=0.204m习题1-9附图1―精馏塔；2―冷凝器1-9如本题附图示某精馏塔的回流装置中，由塔顶蒸出的蒸气经冷凝器冷凝，部分冷凝液将流回塔内。已知冷凝器内压强p1=1.04×105Pa（绝压），塔顶蒸气压强p2=1.08×105Pa（绝压），为使冷凝器中液体能顺利地流回塔内，问冷凝器液面至少要比回流液入塔处高出多少？冷凝液密度为810kg/m3。解若使冷凝器中液体能顺

7、利地流回塔内，则p1+rgh=p2h=(p2-p1)/rg=(1.08´105-1.04´105)/9.81´810=0.503m习题1-10附图1-10为测量气罐中的压强pB，采用如本题附图所示的双液杯式微差压计。两杯中放有密度为ρ1的液体，U形管下部指示液密度为ρ2。管与杯的直径之比d/D。试证：解等压面为1-1截面，由静力学方程可得pB+r1gDh+r2gh=r1gh+papB=pa+(r1-r2)gh-r1gDh35由DhpD2/4=hpd2/4可得Dh=h(d/D)2所以1-11列管换热器的管束由121根φ25×2.5mm的钢管组成，空气以9m

8、/s的速度在列管内流动。空气在管内的平均温度为50℃，压强为196