化工原理期末试卷及答案Ⅱ.docx
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化工原理期末试卷及答案Ⅱ
一、填空（共40分）
1．（2分）传热的极限是，传质的极限是。
2.（2分）对流给热是的联合作用的结果，流体对壁面的热流密度因流动而。
3.（5分）根据引起流动的原因，可将对流给热分为两类，即，前者是产生的宏观流动，后者则是在传热过程中而引起的流动。
反映的是流体的流动状态。
4.（4分）液体沸腾的必要条件是和。
工业上强化沸腾给热的途径有和。
5.（3分）蒸汽冷凝时冷凝液在壁面上的存在方式有两种，即。
在工业冷凝器中都采取措施促进。
6.（1分）高温时热辐射往往成为主要的传热方式，这是因为。
7.（2分）对工业热射线来说，大多数材料可看作灰体，但对太阳辐射来说则不能作为灰体处理，这是因为。
8．（6分）20ºC的水与N2逆流接触以脱除水中溶解的O2。
塔底入口的N2种含氧体积分数为0.1%，设气液两相在塔底达到平衡，平衡关系服从亨利定律。
已知20℃时，O2-H2O系统，E=4.062×106kPa。
当绝对操作压力为101.3kPa时，水离开塔底时的最低含氧量为
；当绝对操作压力为50kPa时，水离开塔底时的最低含氧量为。
9.（4分）漂流因子的含义是
。
等分子反向扩散（有/无）漂流因子。
10．（1分）有效膜理论中静止膜的当量膜厚呈关系。
11.（2分）情况为气相阻力控制，
而为液相阻力控制。
12．（3分）计算传质单元数NOG的方法有三种，分别为
。
13.（4分）在常压下将干球温度65ºC、湿球温度40ºC的空气冷却到15ºC，则1kg干空气中凝结出水分。
（65ºC,Ps=25.014kPa;40ºC,Ps=7.375kPa,r40ºC=2401.1kJ/kg；
15ºC,Ps=1.707kPa）
14.（1分）对流干燥的特点是。
二、单项选择题（每小题3分，共18分）
1．常压30ºC下含氨体积百分数为10%的混合气体与稀氨水（x=0.5）接触，此时会发生。
（1atm、30ºC下稀氨水的相平衡方程为y=x）
A.吸收B.解吸C.平衡D.无法判定
2．如某空气的干球温度为50ºC、湿球温度为30ºC，则
其露点。
A.30ºCB.50ºC
C.大于30ºC，但小于50ºC
D.小于30ºC
3.已知常压下，25ºC下水分在某湿物料与空气之间的平衡关系为：
空气相对湿度100%时，平衡含水量X=0.02kg水/kg干料
空气相对湿度50%时，平衡含水量X=0.002kg水/kg干料
如该湿物料的含水量为0.2kg水/kg干料，令其与25ºC、相对湿度50%的空气接触，则自由含水量为，结合水含量为，非结合水含量为。
A.0.18B.0.198C.0.018D.0.002
E.0.02F.0.2
4.三层固体壁面紧密接触，如下图。
t1、t2、t3和t4分别为500ºC、400ºC、300ºC和200ºC，三层的厚度δ1、δ2和δ3分别为300mm、100mm和300mm，则1、2、3层的热阻之比为。
A.3:
1:
3B.1:
1:
1C.1:
3:
1D.不能确定
5．物体的黑度反映的是。
A.物体的颜色
B.物体的辐射能力
C.物体的辐射能力接近于黑体的程度
D.物体的一种性质，还与外界条件有关
6．当L/G>m时，增大L，气体出口浓度y2下降。
A.显著B.不显著 C.不能确定
三、计算题（共42分）
1．（12分）有一套管换热器，内管为Ф19mm×3mm，管长为2m，管隙的油与管内的水流向相反。
油的流量为270kg/h，进口温度100°C，水的流量为360kg/h，入口温度为10°C，若忽略热损失，且知以管外表面积为基准的传热系数K=374W/（m2.°C），，油的比热容cp=1.88kJ/（kg.°C），试求油和水的出口温度分别为多少？
（水的比热容按4.18kJ/（kg.°C）计算）
2.（15分）有一逆流操作的吸收塔中用清水吸收氨—空气混合气中的氨，混合气流量为1500m3/h（标准状态下），混合气体入塔含氨摩尔分数为0.02，出塔含氨摩尔分数为0.001。
吸收塔操作时的总压为1atm，温度为20°C，在操作浓度范围内，氨水系统的平衡方程为y=1.2x，总传质系数Kya为0.0522kmol/（m3.s）。
若塔径为1m，实际液气比为最小液气比的1.2倍，则所需塔高为多少？
3．（15分）某常压操作的连续干燥器，其处理湿物料的能力为63.5kg/h（以湿物料计）。
进干燥器的湿物料温度30°C，湿基含水量20%，出干燥器的物料温度50°C，湿基含水量5%；室外空气温度20°C，湿度0.01kg水/kg干气，经预热器温度达到120°C，后送入干燥器，废气排出温度为70°C，湿度为0.05kg水/kg干气。
（绝干料的比热容为1.5kJ/（kg.°C），干燥器的热损失忽略）
求：
（1）空气用量；
（2）预热器的热负荷。
化工原理III试卷B答案
二、填空（共39分）
1．（2分）温度相等，两相平衡
2.（2分）流体的宏观流动与热传导，增大
3.（5分）强制对流，自然对流，外力（泵、风机或其他势能），因流体冷热部分密度不同，Re
4.（4分）过热度，汽化核心，加热表面粗糙化，沸腾液体中加添加剂改变其表面张力
5.（4分）滴状冷凝和膜状冷凝，滴状冷凝
6．（1分）辐射能力与温度的四次方成正比例关系
7.（2分）太阳辐射中可见光占46%，而物体的颜色对可见光呈现强烈的选择性
8．（6分）44.16mg/m3,
9．（1分）因主体流动造成A的传递速率较等分子反向扩散的倍数，无
10.（1分）1次方
11.（2分）易溶气体，难溶气体
12.（3分）对数平均推动力法，吸收因素法，图解积分法
14.（1分）热、质同时反向传递
二、单项选择题（每小题3分，共18分）
1．A2.D3．BEA4.B5.C6.B
四、计算题（共45分）
1．（12分）
2.（15分）
气相流率
传质单元高度
最小液气比
实际液气比L/G=1.2（L/G）min=1.2´1.14=1.37
塔高H=HOG´NOG=0.609´9.84=5.99m
3.解：
（15分）
（1）求空气用量V
（2）求预热器热负荷
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