天津大学化工原理(第二版)上册课后习题答案

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1、天津大学化工原理(第二版)上册课后习题答案本文由风行五代2010贡献doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。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）某物质的比热容CP=0.24BTU/(lb·℉)（4）传质系数KG=34.2kmol/(m2?h?atm)（5）表面张力σ=74dyn/cm（6）导热系数λ=1kcal/(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1kg=1000g，1m=100cm则μ=

2、0.00856?g??1kg??100cm?=8.56×10?4kg(m?s)=8.56×10?4Pa?s??cm?s??1000g??1m?????（2）密度基本物理量的换算关系为1kgf=9.81N，1N=1kg?m/s2则ρ=138.6?kgf?s2??9.81N??1kg?ms2?3?=1350kgm????m4??1kgf??1N??（3）从附录二查出有关基本物理量的换算关系为1BTU=1.055kJ，lb=0.4536kg1oF=5oC9则BTU??1.055kJ??1lb??1°F?cp=0.24??=1.005kJ(kg?°C)???????lb°F??1BTU??0.4536

3、kg??59°C?（4）传质系数基本物理量的换算关系为1h=3600s，1atm=101.33kPa则kmol??1h??1atm??52KG=34.2?2??3600s??101.33kPa?=9.378×10kmol(m?s?kPa)?m?h?atm?????（5）表面张力基本物理量的换算关系为1dyn=1×10–5N1m=100cm则σ=74?dyn??1×10N??100cm??2?????=7.4×10Nm?cm??1dyn??1m?5（6）导热系数基本物理量的换算关系为1kcal=4.1868×103J，1h=3600s1则λ=1?3?kcall??4.1868×10J??1h??

4、?3600s?=1.163J(m?s?°C)=1.163W(m?°C)2??1kcal?m?h?°C?????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HE=3.9A(2.78×10?4G)(12.01D)(0.3048Z0)BC13αμLρL式中HE—等板高度，ft；G—气相质量速度，lb/(ft2?h)；D—塔径，ft；Z0—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；μL—液相黏度，cP；ρL—液相密度，lb/ft3A、B、C为常数，对25mm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

5、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1ft=0.3049m1lb(ft2?h)=1.356×10?3kg(m2?s)α量纲为一，不必换算（见1）1cp=1×10?3Pa?s1lb?lb??1kg??3.2803ft?32=1?3??3???=16.01kg/mft?ft??2.2046lb??1m

6、?(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HE为例：′HEft=HEm则同理′HE=HEmm3.2803ft′′=HE×=3.2803HEftftmG=G′(1.356×10?3)=737.5G′D=3.2803D′′Z0=3.2803Z0′μL=μL(1×10?3)2′′ρL=ρL16.01=0.06246ρL(3)将以上关系式代原经验公式，得′3.2803HE=3.9×0.572.78×10?4×737.5G′()(12.01×3.2803D′)-0.11.24×(0.3048××3.2803Z0′)13?α?′1000μL′0.0624ρL???整理

7、上式并略去符号的上标，便得到换算后的经验公式，即HE=1.084×10?4A(0.205G)-0.1(39.4D)1.24Z013αμLρL3第一章流体流动流体的重要性质1．某气柜的容积为6000m3，若气柜内的表压力为5.5kPa，温度为40℃。已知各组分气体的体积分数为：H240%、N220%、CO32%、CO27%、CH41%，大气压力为101.3kPa，试计算气柜满载时各组分的质量。解：气