化工原理第四版思考题答案Word文档下载推荐.docx

1、 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

2、和辐射传热。 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。 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。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

3、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 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

4、？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 小的流体的对流传热系数值，关键在于提高

5、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

6、 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

7、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

8、 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

9、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

10、；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: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。提馏段 每层塔板上升蒸汽的摩尔流量

11、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 q1饱和液体（泡点）进料 q=1 汽液混合物进料 0q饱

12、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

13、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xy 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N min 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。