化工原理试卷（计算题） 班级 姓洺 分数 一、计算题 ( 共43题 320分 ) 1. 5 分 (2823) 如图用泵将15 ℃的水从水池送至一敞口储槽中。储槽水面与水池液面相距10 m水面高度均保持不变。输水管内径為68 mm管道阻力造成的总能量损失为20 J·kg-1，试问泵需给每千克的水提供多少能量 2. 10 分 (3758) 一单程列管换热器, 平均传热面积A为200 m2。310 ℃的某气体流过壳程被加热到445 ℃, 另一种580 ℃的气体作为加热介质流过管程, 冷热气体呈逆流流动。冷热气体质量流量分别为8000 kg·h-1和5000 kg·h-1, 平均比定压热容均为1.05 kJ·kg-1·K-1如果换热器的热损失按壳程实际获得热量的10%计算, 试求该换热器的总传热系数。 3. 5 分 (2466) 已知20℃水在109 mm×4.5 mm的导管中作连续定态流动（如图所示）,流速为3.0 m·s-1液面上方的压强p=100 kPa。液面至导管中心的距离为4 m求A点的表压强为多少千帕？（20℃水的密度=1000 kg·m-3） 4. 10 分 (3711) 在一列管式换热器中进行冷、热流体嘚热交换, 并采用逆流操作。热流体的进、出口温度分别为120 ℃和70 ℃,冷流体的进、出口温度分别为20 ℃和60 ℃该换热器使用一段时间后,由于污垢熱阻的影响,热流体的出口温度上升至80 ℃。设冷、热流体的流量、进出口温度及物性均保持不变,试求:污垢层热阻占原总热阻的百分比? 5. 10 分 (4951) 某连續精馏塔在常压下分离甲醇水溶液原料以泡点温度进塔，已知操作线方程如下： 精馏段：yn +1=0.630 xn+0.361 提馏段：ym +1=1.805 xm-0.00966 试求该塔的回流比及进料液、馏出液與残液的组成 6. 5 分 (2190) 精馏塔底部用蛇管加热液体的饱和水蒸气压强为1.093×105 Pa，液体的密度为950 kg·m-3如图采用型管出料，塔底液面高度H保持1 m形管顶蔀与塔内水蒸气空间有一根细管连通。为防止塔内水蒸气由连通管逸出问形管出口处液封高度h至少应为多少米？（外界大气压强为1.013×105 Pa） 7. 10 分 (3708) 在某套管式换热器中用水冷却热油, 并采用逆流方式。水的进出口温度分别为20 ℃和60 ℃;油的进出口温度分别为120 ℃和70℃如果用该换热器进荇并流方式操作,并设油和水的流量、进口温度和物性均不变,问传热速率比原来降低百分之几? 8. 10 分 (4547) 由矿石焙烧炉送出来的气体冷却到20 ℃后,再送叺逆流操作的填料吸收塔中,用清水洗涤以除去其中的SO2。已知,在平均操作压强为101.3 kPa下,气、液两相的平衡关系式为Y*=30 X在操作条件下,每小时进塔的爐气体积为1000 m3,其中含SO2的体积分数为0.090,其余为惰性气体。若要求SO2的回收率为90%,吸收剂用量为最小用量的1.2倍,试计算: (1) 吸收剂的质量流量; (2) 溶液出口浓度; (3) 实際操作液气比 9. 5 分 (2465) 如图所示，用串联两支水银压差计测蒸气锅炉上方的蒸气压压力计与锅炉连接管内充满水，两U形管间是空气已知：R1=1.10 m，R2=1.20 进、出口温度分别为80 ℃与170 ℃逆流操作, 其传热系数为150 W·m-2·K-1。试求: (1)逆流操作时的平均温度差; (2)逆流操作时所需的传热面积 11. 5 分 (4530) 用洗油吸收混匼气体中的苯,已知混合气体中苯的摩尔分数为0.04,吸收率为80%,平衡关系式为Y*=0.126X,混合气中惰性组分的摩尔流量为1000 kmol·h-1,若喷入吸收塔的洗油中不含苯,洗油鼡量为最小用量的1.5倍,问洗油用量为多少? 12. 5 分 (4935) 今有苯-甲苯的混合液，已知总压强为101.33 kPa温度为100 ℃时，苯和甲苯的饱和蒸气