1、1化工原理期末试卷及答案 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
2、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 。28 （6 分）20 C 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，O 2-H2O 系统，E=4.062106kPa。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
3、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 65C、湿球温度 40C 的空气冷却到15C，则 1kg 干空气中凝结出水分 。（65 C, P s=25.014kPa; 40 C, Ps=7.375kPa, r40 C=2401.1kJ/kg；15 C, 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 30C 下含氨体积百分数为 10%的混合气体与稀氨水3（x=0.5）接触，此时会发生 。 （1atm、30C 下稀氨水的相平衡方程为 y=x）A.吸收 B. 解吸 C
4、. 平衡 D. 无法判定2如某空气的干球温度为 50C、湿球温度为 30 C，则其露点 。A. 30 C B. 50C C. 大于 30 C，但小于 50C D. 小于 30 C3. 已知常压下，25C 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 25C、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. 0.18 B. 0.198 C. 0.018 D. 0.002E.
5、0.02 F. 0.24. 三层固体壁面紧密接触，如下图。t 1、t 2、t 3 和 t4 分别为 500 C、400 C 、300 C 和 200 C，三层的厚度 1、 2 和 3 分别为300mm、100mm 和 300mm，则 1、2、3 层的热阻之比为 。A. 3:1:3 B. 1:1:1 C.1:3:1 D. 不能确定45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/Gm 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 （
6、12 分）有一套管换热器，内管为 19mm3mm ，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5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
7、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
8、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，Re64.（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
9、/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）1A 2. D 3B E A 4. B 5. C 6. B四、 计算题（共 45 分）1 （12 分） 96.2)()(112 11pmppcqtTt121221ln)()()( tTAKQp 72.（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=1.21.14=1.37塔高 H= HOG
10、 NOG =0.609 9.84=5.99 m234.1.0ln212tTtCt9.756224DG)./(0318.785.022smkolaKHyOG609.52.14/0.)(21minxLe21/xGLy0139.7.0211ln)()(mxym 0193.01.2ln.).(mOGyN21 84.9013.83. 解：(15分)（1）求空气用量V（2）求预热器热负荷)1()(21wGcskg/509.1.82W721 skc /.)(.)(干 料干 料水 gwX05.1干 料水 k/2.2sgXGWc /0715.).057.(1)( 2I干 气kgHHrt Hrt/024. 8250)81( 177 ).().0(22 00101skgWV/13.40712 干 气skJtHtVIQtI/453).10()8.10(25.)(0101 0009s/450kJ38174.Qkg/I10）（ 干 气干 气J
