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1、緒論習(xí)題1)1)?????????????????含水份52%的木材共120kg,經(jīng)日光照曬,木材含水份降至25%,問:共失去水份多少千克?以上含水份均指質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。木材木材120(1-0.52)=(120-w)(1-0.25)照曬w=43.2kg?2)?以兩個串聯(lián)的蒸發(fā)器對NaOH水溶液予以濃縮,流程及各符號意義如圖所示,F(xiàn)、G、E皆為NaOH水溶液的質(zhì)量流量,x表示溶液中含NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù),W表示各蒸發(fā)器產(chǎn)生水蒸汽的質(zhì)量流量。若,,,,問:W1、W2、E、x1各為多少?W1kg/sW2kg/sNaOH水液Gkg/sEkg/sF=6.2Kg/s蒸發(fā)器1蒸發(fā)器2X2=0.30X0=0.1
2、05W1:W2=1:1.15,X---(Wt),x1,w1,w2,D,E=?對控制體I,NaOH物料衡算:Fx0=Ex2即6.2×0.105=E×0.30E=2.17kg/sW1+W2=F-E=6.2-2.17=4.03kgW1=4.03/2.15=1.87kg/s,W2=4.03-1.87=2.16kg/s對控制體II,總的物料衡算:G=F-W1=6.2-1.87=4.33kg/sFx0=Gx2即6.2×0.105=4.33x1,x1=0.153)某連續(xù)操作的精餾塔分離苯與甲苯。原料液含苯0.45(摩爾分率,下同),塔頂產(chǎn)品含苯0.94。已知塔頂產(chǎn)品含苯量占原料液中含苯量的95%。問:塔
3、底產(chǎn)品中苯的濃度是多少?按摩爾分率計。[解]:0.95==4)導(dǎo)熱系數(shù)的SI單位是W/(m·℃),工程制單位是kcal/(m·h·℃)。試問1kcal/(m·h·℃)相當(dāng)于多少W/(m·℃)?并寫出其因次式。1kcal/(m.h.0C)=?J/(m.s.0C)寫出導(dǎo)熱系數(shù)的因次式?!?kcal=4.187×103J,1h=3600s∴??5)已知理想氣體通用常數(shù)物理大氣壓·升/(摩爾·K),試求采用J/(kmol·K)時R的數(shù)值。解:寫出以J/(kmolk)的單位為理想氣體通用常數(shù)R之值。∵1物理大氣壓=1.0133×105N/m2,1升=10-3m3∴R=0.08205?6)?水蒸汽在空
4、氣中的擴散系數(shù)可用如下經(jīng)驗公式計算:式中?D——擴散系數(shù),英尺2/h;p——壓強,atm;T——絕對壓強,。試將上式改換成采用SI單位的形式。各物理量采用的單位是:D—m2/s,p—Pa,T—K。解:經(jīng)驗公式的單位換算:物理量擴散系數(shù)壓強絕對溫度原來單位英尺2/hatm0R后來單位M2/sPaK∵1英尺2/h=0.30482/3600m2/s=2.58×10-5m2/s,1atm=1.0133×105pa,溫差1k=1.80R?7)?在冷凝器中蒸汽與冷卻水間換熱,當(dāng)管子是潔凈的,計算總傳熱系數(shù)的經(jīng)驗式為:式中?K——總傳熱系數(shù),Btu/(ft2·h·℉);u——水流速,ft/s。試將上式改
5、換成采用SI單位的形式。各物理量采用的單位是:K—W/(m·℃),u—m/s。解:經(jīng)驗公式的單位換算:物理量傳熱系數(shù)流速原來單位BUT/ft2.h.0F)ft/s后來單位W/(m2.K)m/s∵1BUT/(ft2.h.0F)=5.678W/(m2.K),1ft/s=0.3048m/s《第一章流體流動》習(xí)題解答1某敞口容器盛有水與油。如圖。已知水及油的密度分別為1000和860kg/m3,解:h1=600mm,h2=800mm,問H為多少mm?2.有一幢102層的高樓,每層高度為4m。若在高樓圍氣溫維持20℃不變。設(shè)大氣靜止,氣體壓強為變量。地平面處大氣壓強為760mmHg。試計算樓頂?shù)拇髿?/p>
6、壓強,以mmHg為單位。3.某水池,水深4米,水面通大氣,水池側(cè)壁是鉛垂向的。問:水池側(cè)壁平面每3米寬度承受水的壓力是多少N?外界大氣壓為1atm。4.4.外界大氣壓為1atm,試按理想氣體定律計算0.20at(表壓)、20℃干空氣的密度??諝夥肿恿堪?9計。5.5.有個外徑為R2、徑為R1為的空心球,由密度為ρ’的材料制成。若將該球完全淹沒在某密度為ρ的液體中,若球能在任意位置停留,試求該球的外徑與徑之比。設(shè)球空氣重量可略。6.6.為放大以U形壓差計測氣體壓強的讀數(shù),采用傾斜式U形壓差計。如圖。指示液是ρ=920kg/m3的乙醇水溶液。氣體密度為1.20kg/m3。讀數(shù)R=100mm。問
7、p1與p2的差值是多少mmHg?采用微差U形壓差計測壓差。如圖。已知U形管直徑d為6mm,兩擴大室半徑均為80mm,壓差計中用水和礦物油作指示液,密度分別為1000及860kg/m3。當(dāng)管路氣體壓強p與外界大氣壓p0相等時,兩擴大室油面齊平,U形管兩只管油、水交界面亦齊平?,F(xiàn)讀得讀數(shù)R=350mm,試計算:(1)氣體壓強p(表)。(2)若不計擴大室油面高度差,算得的氣體壓強p是多少?(3)若壓差計只有水而不倒入礦物油,如