化工原理第四版思考题答案Word文档下载推荐.docx

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答：

成反比

3-12何谓离心分离因数？

提高离心分离因数的途径有哪些？

离心分离因数：

同一颗粒所受到离心力与重力之比；

提高角速度，半径（增大转速）

3-13离心沉降与重力沉降有何不同？

在一定的条件下，重力沉降速度是一定的，而离心沉降速度随着颗粒在半径方向上的位置不同而变化。

3-15要提高过滤速率，可以采取哪些措施？

过滤速率方程

3-16恒压过滤方程式中，操作方式的影响表现在哪里？

3-17恒压过滤的过滤常数K与哪些因素有关？

表明K与过滤的压力降及悬浮液性质、温度有关。

第4章传热

4-1根据传热机理的不同，有哪三种基本传热方式？

他们的传热机理有何不同？

三种基本方式：

热传导、对流传热和辐射传热。

①热传导（简称导热）：

热量不依靠宏观混合运动而从物体中的高温区向低温区移动的过程。

在固体、液体和气体中都可以发生。

②对流传热：

由流体内部各部分质点发生宏观运动而引起的热量传递过程，只能发生在有流体流动的场合。

③热辐射：

因热的原因而产生的电磁波在空间的传递。

可以在完全真空的地方传递而无需任何介质。

4-2傅立叶定律中的负号表示什么意思？

热量传递的方向沿着温度梯度下降的方向。

4-3固体、液体、气体三者的热导率比较，哪个大，哪个小？

一般固体>

液体>

气体

4-4纯金属与其合计比较，热导率哪个大？

纯金属大于合金

4-5非金属的保温材料的热导率为什么与密度有关？

密度小，则所含的空气越多，气体的导热系数低于固体。

4-6在厚度相同的两层平壁中的热传导，有一层的温度差较大，另一层较小。

哪一层热阻大。

温差大的热阻大，热导率低。

4-9对流传热速率方程中的对流传热系数α与哪些因素有关

流动状态（气、液、蒸汽）、流体的性质（热导率、热容、粘度、密度）、壁面形状等[流体有无相变化、流体流动的原因、流动状态、流动物性和壁面情况（换热器结构）等都影响对流传热系数。

]

4-15同一液体，为什么沸腾时的对流传热系数比无相变化时的对流传热系数大？

因为相变热比液体的热容大很多，所以沸腾时的对流传热系数比无相变化时的对流传热系数大。

4-16换热器中冷热流体在变温条件下操作时，为什么多采用逆流操作？

在什么情况下可以采用并流操作？

逆流时的平均温度差最大，并流时的平均温度差最小，其它流向的平均温度差介于逆流和并流两者之间，因此就传热推动力而言，逆流优于并流和其它流动型式。

当换热器的传热量Q即总传热系数K一定时，采用逆流操作，所需的换热器传热面积较小。

在某些生产工艺要求下，若对流体的温度有所限制，如冷流体被加热时不得超过某一温度，或热流体被冷却时不得低于某一温度，则宜采用并流操作。

4-18换热器的总传热系数的大小，受哪些因素影响？

怎样才能有效地提高总传热系数？

取决于流体的物性、传热过程的操作条件及换热器的类型等；

K值总是接近于α小的流体的对流传热系数值，关键在于提高α小一侧的对流传热系数；

减慢污垢形成速率或及时清除污垢。

4-20何谓透热体、白体、黑体、灰体？

能透过全部辐射能的物体，称为透热体；

能全部反射辐射能的物体，称为白体；

能全部吸收辐射能的物体，称为黑体或绝对黑体；

能够以相等的吸收率吸收所有波长辐射能的物体，称为灰体。

4-21何谓黑度？

影响固体表面黑度的主要因素有哪些？

在同一温度下，实际物体的辐射能力与黑体的辐射能力之比，定义为灰体的黑度。

影响固体表面黑度的主要因素有：

物体的性质、温度及表面情况（如表面粗糙度及氧化程度）。

4-26两物体的温度分别是200℃及100℃，若将温度各提高300℃，维持其温差不变，其辐射传热的热流量是否变化？

增大

4-29换热器的强化传热中，最有效的途径是增大总传热系数K，如何增大K值？

根据公式可以采取如下措施：

提过对流换热系数，尤其是提高较小一层的对流换热系数降低污垢热阻，及时清洗换热器，降低热传导热阻，选择导热率大的材料，降低换热壁的厚度。

第五章吸收

5-2对于物理吸附，在一定温度下，如何判断气体在水中的溶解的难与易？

溶液浓度相同时，难溶气体在溶液上方的平衡分压大。

5-3亨利定律中的E、H、m三者与温度、压力有什么关系？

由；

；

可得

5-4气液相平衡关系中，

（1）若温度升高，亨利常数将如何变化？

（2）在一定温度下，气相总压升高，相平衡常数m如何变化？

若气相组成y为一定值，总压升高，液相x将如何变化？

（1）温度升高，亨利常数增加

（2）总压增加，m减小；

x增加

5-5若溶质分压为p的气体混合物与溶质浓度为c的溶液接触，如何判断溶质是从气相向液向传递还是从液向向气相传递？

根据公式与的关系来判断，如果，从气相向液相传递

5-6气体分子扩散系数与温度、压力有何关系？

液体分子扩散系数与温度、粘度有何关系？

气体分子扩散系数与温度的1.5次方成正比，总压力成反比；

液体的扩散系数与温度成正比，与粘度成反比。

5-8何谓两相间传质的双膜理论？

其基本论点是什么？

（1）气液两相存在一个稳定的相界面，界面两侧存在稳定的气膜和液膜。

膜内为层流，A以分子扩散方式通过气膜和液膜。

（2）相界面处两相达平衡，无扩散阻力。

（3）有效膜以外主体中，充分湍动，溶质主要以涡流扩散的形式传质。

5-10在气液两相传质过程，什么情况下属于气膜阻力控制，什么情况下属于液膜阻力控制？

答:

传质阻力集中于气模中属于气膜阻力控制；

传质阻力集中于液膜中属于液膜阻力控制

5-12传质单元数与传质推动力有何关系?

传质单元高度与传质阻力有何关系?

传质推动力越小，则意味着过程的难度越大，此时所需的传质单元数也就越大。

传质阻力越大，填料层有效比表面越小，则每个传质单元所相当的填料层高度就越大。

5-13气相传质单元高度与气相总压力p有何关系?

液相传质单元高度与液相总浓度c有何关系?

反比；

反比

第六章蒸馏

6-1何谓拉乌尔定律？

溶液中溶剂A的蒸汽分压等于纯溶剂的蒸气压与其液相组成的乘积。

6-2何谓理想溶液？

在全部范围内符合拉乌尔定律的溶液

6-6双组分理想溶液的相对挥发度如何计算？

与什么因素有关？

相对挥发度的大小对两组分的分离有何影响？

，与组分种类、系统总压有关；

数值越大，两组分就越容易分离。

6-7如何应用平均相对挥发度表示平衡条件下的液相组成x与气相组成y之间的关系？

，

6-9相对挥发度=1时，用普通精馏是否能分离混合物？

不能

6-12精馏塔的塔顶液相回流及塔底的气相回流对溶液的精馏起什么作用？

提供系统所需的热量和冷量；

改变产品的组分浓度。

6-14何谓理论板？

实际塔板上汽液两相传质情况与理论板有何不同？

使气液两相达到平衡状态的塔板称为一块理论板。

实际塔板的分离程度要比理论板小。

6-15精馏塔一般有精馏段与提馏段，他们的作用有什么不同？

精馏段得到含轻组分较多的产品，提馏段得到含重组分较多的产品。

6-17精馏塔中气相组成、液相组成及温度沿塔高是如何变化的？

精馏塔中气相组成、液相组成下降；

温度升高。

6-21何谓恒摩尔流量的假设？

其成立的条件是什么？

在精馏塔计算中有何意义？

假设如下:

①精馏段每层塔板上升蒸汽的摩尔流量皆相等以V表示；

每层塔板下降液体的摩尔流量相等，以L表示。

②提馏段每层塔板上升蒸汽的摩尔流量皆相等，以表示；

每层塔板下降液体的摩尔流量皆相等。

条件：

溶液中两组分的摩尔汽化热相等；

因气液两相温度不同而传递的热量可以忽略；

精馏塔保温良好，其热量损失可以忽略。

意义：

使得操作线成一条直线。

6-22精馏塔的进料状态有几种？

他们对精馏段及提馏段的下降液体流量及上升蒸汽流量有什么影响？

有五种：

冷液进料；

饱和液体（泡点）进料；

汽液混合物进料；

饱和蒸汽（露点）进料；

过热蒸汽进料。

影响书上250页图6-18

6-23何谓进料状态参数？

不同的进料热状态的q值有何不同？

如何计算？

单位进料流量所引起的提馏段与精馏段下降液体流量之差值。

冷液进料q>

1

饱和液体（泡点）进料q=1

汽液混合物进料0<

q<

饱和蒸汽（露点）进料q=0

过热蒸汽进料q<

0

6-26何谓塔顶液相回流比？

何谓塔釜气相回流比？

他们的大小有什么联系？

用什么关

系式相互换算？

，

6-27精馏段操作线与提馏段操作线的斜率分别是用什么表示的，是大于1还是小于1，

为什么？

6-30何谓q线方程？

5种进料热状态下，q线在y-x图上的方位如何表示？

6-31如何在y-x图上绘制精馏段操作线及提馏段操作线？

需要已知哪些必要的数据？

将精馏段操作线方程与对角线方程联解，可得出精馏段操作线与对角线的交点a

（、）；

再根据已知的和，求出精馏段操作线在轴的截距，依此值在轴上标出点，直

线即为精馏段操作线。

6-32如何用图解法计算理论板数，如何确定进料板位置？

用图解法求理论板层数时，需先在x–y图上作出精馏段和提馏段的操作线。

自对角

线上的点开始，在精馏段操作线与平衡线之间作由水平线和铅垂线构成的阶梯。

当阶梯跨过

两操作线的交点d时，改在提馏段操作线与平衡线之间绘阶梯，直至阶梯的垂线达到或跨过

点为止。

最优进料位置：

塔内汽相或液相组成与进料组成相等或相近的塔板。

跨越两操作线交点

的梯级，NT最少。

6-33如何用逐板法计算理论板数，如何确定进料板位置？

精馏段：

y1=xD

6-40何谓全回流？

在什么情况下应用全回流操作？

若上升至塔顶的蒸汽经全凝器冷凝后，冷凝液全部回流到塔内，该回流方式称为全

回流；

开工、实验研究、设备异常或调试时，便于控制。

6-41何谓最小理论板数？

有何应用？

回流比愈大，完成一定的分离任务所需的理论板层数愈少。

当回流比为无限大，两

操作线与对角线重合，此时，操作线距平衡线最远，汽液两相间的传质推动力最大，因此所

需的理论板层数最少，以Nmin表示。

6-42什么是最小回流比？

对于某一物系，在一定的分离任务下，所需理论板为无穷多时所对应的回流比。