第0章 绪论
1) 广义地说,凡工业生产的关键环节是_______________,这类生产便归属化工生产范畴。
(答:改变物质组成)
2)为了便于管理及技术交流,很多行业从化工中划分出去,但它们仍属“化工大家族”中的一员。这些行业有_______________等。(答:石油化工,塑料工业,制药工业,硅酸盐工业……)
3)生产工艺学是___________________。(答:研究某一化工产品生产全过程的学科) 4) 化学工程是_____________________。(答:研究化工生产中共性问题的学科) 5)化工生产中虽然化学反应是核心,但前、后对物料的处理大都为物理加工过程。这些对物料的物理加工过程称为___________。(答:单元操作)
6) 介绍主要单元操作的原理、方法及设备的课程叫_______________。(答:化工原理) 7) 物理量=__________×_____________(答:数,单位)
8) 基本单位:长度_______ ,质量_______ ,时间_______ 。(答:m,kg,s)
9) 导出单位:力_______ ,功或能_______ ,功率_______ ,压强_______ (答:N, J, W, Pa) 10) 有的单位前面有“字首” ,这些字首的意思是:k_______ ,c_______ ,m_______ ,μ_______。(答:103,10-2,10-3,10-6)
11)查得30℃水的粘度--μ×105 /Pa·S为80.12,表明μ= ______。(答:80.12×10-5Pa.s) 12)量纲是_____________。如长度单位有 m,cm,mm,km 等,其量纲为________ 。(答:普遍化单位,L)
13)物料衡算是对__________、 __________而言的。[答:一定的时间间隔,一定的空间范围(控制体)]
14)总的物料衡算式为__________________ 。(答:∑Mi-∑Mo= Ma ,各种M的单位均为质量单位,如kg)
15)若无化学反应,对任一组分j,物料衡算式为_____________。(答:∑Mi,j-∑Mo,j= Ma,j) 16)若进、出控制体的物料均为连续流股,各流股的质量流量均恒定,∑Mi=∑Mo,控制体内任一位置物料的所有参量—如温度、压强、组成、流速等都不随时间而改变,则该控制体处于___________过程。(答:定态或称定常态或稳定态)
17)流体粘度的单位换算关系是:cP(厘泊)=0.001Pa·S,则3.5 cP=_______ Pa·S ,0.005 Pa·S = ________cP 。(答:3.5×10-3,5.0)
【分析】3.5cP=3.5cP ×(0.001Pa.S/1cP)=3.5×10-3Pa.S
1
0.005 Pa.S=0.005 Pa.S×(1cP/ 0.001Pa.S)=5.0cP
式中(0.001Pa.S/1cP及(1cP/ 0.001Pa.S)称为“转换因子”,用于物理量的单位转换。 18)任一物理方程式中各物理量必然单位__________。以离心泵的扬程、流量关系为例,若He=36-0.02V2 (单位He— m ,V-- m3/h),则式中36的单位是_________ ,0.02单位是_____________ 。(答:和谐,m,m/(m3/h2))
19)某管路特性方程为He’=8.0+8.07×105V2(式中He’—m ,V—m3/s)当以V’[m3/h] 替代V,则该公式改为_______________。(答:He’=8.0+0.06227(V’)2 ) [分析] 因为
1[m3/h]=(1/3600)[m3/h],所以
He’=8.0+8.07×105[V’×
(1/3600)]2=8.0+0.06227(V’)2
220)圆球固体颗粒在流体中作自由重力沉降,在stokes区的沉降速度计算式为ut=g dp(ρs-ρ)
/(18μ)。式中 ut—沉降速度,m/s,g—重力加速度,g=9.81m/s2,dp—颗粒直径,m ;ρs—颗粒密度,㎏/m3;μ—流体粘度,Pa·S。当以ut’[cm/s],μ’[cP]分别替代ut与μ,则该公式为_____________。[答:ut’=10-5 g dp2(ρs-ρ)/(18μ’) ]
分析:ut=100ut’ ,cm/s], μ=1000μ’,所以: ut’=10-5 g dp2(ρs-ρ)/(18μ’)
第一章 流体流动
1) 温度升高,液体粘度______________ ,气体粘度______________。(答:下降,增大) 2) 流体的粘度可通过流体粘性定律τ=μ(dv/dy)=μ(ΔV/Δy)[N/m2](y的取向:令dv/dy为正)
求得。试分析下列情况的τ值。图中A为薄平板或圆筒面的面积(m2)。 (答:F/A, G.sinα/A, G/(πDH))
3) 理想流体是________________的流体。(答:μ=0,∑hf=0,△V=0) 4) 2.04ml 某液体的质量为2.10g,其密度为_____________kg/m3。(答:1029) 5) 1atm=____ Pa=_______mmHg=_______mH2O
1at=_______ kgf/cm2=_______Pa=________mmHg=________mmH2O(答:1.013×105,760,10.33,1,9.81×104,735.6,10)
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6) 外界大气压是753mmHg(绝压)某容器内气体的真空度为7.34×104Pa,其绝压为____Pa,表压为___________Pa 。(答:2.70×104,-7.34×104)
7) 1.60at(绝压),35.0℃的N2(分子量M=28.0)的密度为______ kg/m3(答:1.72) 【分析】根据题给的条件可按理想气体计算密度。ρ=pM/(RT),R=8314J/(kmol.K),不要用T=273+t。
8) 水面压强p0=1atm,水深64m处的压强p=______Pa (p0,p皆为绝压) (答:7.29×105) 9)如右图,U形压差计读数R=______m ,ρHg=13.6×103kg/m3, 不计两液面大气压P的差异。(答:0.119)
10)修正压强pm= _______。在重力场中静止的恒密度流体,只要流体是连通的,则处处流体的pm= ______ 。(答:p+ρgh,常数)
11)流体在圆管内流动,通常讲的“管流”指的是_______。(答:流体充满管内且流动) 【分析】如无说明,流体在管内的流动皆为管流。
12)Φ57×3.5mm的圆直钢管,管内充满流动的水,则水的流动截面积A=________m2(答:1.96×10-3)
【分析】Φ57×3.5mm,表示钢管外直径为57mm,管子壁厚为3.5mm,其内径为50mm。 13)ρ=940 kg/m3的液体,以8.60m3/h的流量流过12)题的管内,其平均流速u=____m/s,质量流速G=________(kg/s·m) (答:1.22,1146)
14) 水在Φ60×3mm钢管内流过,流量V=2.75×10-3m3/s,水的粘度μ=1.005cP,则Re=_______ ,流型为_________ 。(答:6.45×104,湍流)
【分析】Re=duρ/μ,当流体流过管内,Re=4Vρ/(πdμ)。前者出现u,后者出现V,此
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