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1、11、在某次试验中需要气体压力为2106dyn/cm2,试求此压力相当于多少: (1)Pa;(2)kgf/cm2;(3)lbf/m2;(4)MN/m2。,解：,12 、1000kg水以50mh的流速流动，试求其动能。用下列各单位表示:(1) J;(2)HPS;(3)W S;(4)latm;(5)ftlbf;(6)erg。,解：,以表面张力为0.005lbf/ft，换算成：dyn/cm、kgf/cm、N/m。,解：,15500kcal热能，热效率为75，在10分钟内传给物体，求传热速率。用下列单位表示：（1）kcal/S;(2)kW;(3)erg/S;(4)kgfm/S;(5)Btu/S;(6)
2、lbfft/S.,解：,1620蔗糖溶液，20C粘度为1.967cp，换算成:(1)kg/mh（2）kgfS/m2;(3)NS/m2;(4)mPaS;(5)lb/ftS;(6)lbfS/ft2。（1cp=0.01p),解：,第二章 习题,21 汞20C的导热系数为6.8kcal/mh C。换算成SI单位、CGS单位及FPS单位。,解：,22 由手册查得下列液体在68F时导热系数为：醋酸0.099Btu fthF;煤油；0.086 Btu fthF。换算成（1）液体温度用C表示；（2）导热系数用CGS及SI单位表示。,解：（）,（）醋酸,煤油,3由一温度已知值，计算下列所有温度值,解：由TF1.
3、8TC+32， TTC+273.15， TRTF+459.67等式求之，结果见下表：,丁烯（气体）于F时之热容为0.366BtulbF。换算成kcal/kgC及kJ/kgK。,解：,2-5铜的热容为,式中温度单位为摄氏温度。,试求：（1）将上式换算成Cp用Btu/lbmolR表示，式中温度用兰金温度表示；（2）将60C时铜之热容单位用Btu/lbmolR表示。,解：（1）,（2）60C,或,26、 一反应器的水银压力表读数为26.5英吋汞真空度，当时气压表读数为763mmHg，求容器内绝对压力为多少？用lbfin2、lbf/ft2、巴、mmHg、英吋汞柱及毫米汞柱表示。,解：,2730（w%）
4、的H2SO4在15.6C的比重为1.22，试求此硫酸溶液的浓度。以下列单位表示：（1）mol/m3;(2)g/l;(3)lbmol/ft3;(4)kgH2SO4/kgH2O;(5)molH2SO4/mol溶液。,解：取100kg硫酸溶液为计算基准,28 ZnBr2的水溶液，其密度在20C和80C时分别为2.002g/ml和1.924g/ml，其组成为20C时100ml溶液中含130g ZnBr2。用下列方法表示其组成：（1）质量百分数；（2）摩尔百分数；（3）kg(溶质)/kg(溶剂);（4） 摩尔(溶质)/kg(溶剂);（5） 克溶质/100ml溶剂（80C）;（6）摩尔溶质升溶液（20C）
5、。,解：取100ml溶液为计算基准,29.一种三组分的液体混合物，其中含A10kg ，B为25（w）以及每1摩尔B含1.5摩尔C，A、B、C三组分的分子量分别为56、58、72，比重分别为0.58、0.60、0.67。计算：（1）混合物的摩尔百分数及体积百分数|（2）混合物的平均分子量。,解：（1）A、B、C的分子量分别为56、58、72，由B的质量百分数求出A、C的质量百分含量。,结果列于下表：,或,210.一气体混合物组成如下：,若以上组成用干基表示，应为多少？,解：取100kmol气体为计算基准，则干基量及组成如下表：,第四章 习题,例题 乙烷与氧气混合得到含80乙烷和20氧的混合物，然
6、后再在200的空气过量分数下燃烧，结果有80的乙烷变为CO2，10变为CO，10未燃烧，计算废气组成（以湿基表示）。,解：据题意，送入的氧应为C2H6完全燃烧所需氧量的3倍，画出过程示意图,取80kmol进料乙烷为计算基准,过程中发生的化学反应为：,C2H6的理论需氧量 nt=803.5=280kmol实际用氧量3280840kmol应由空气供入的氧量84020820kmol由空气带入的氮量82079213085kmol,废气中CO2的量nCO2=800.82=128kmol废气中CO的量nCO=800.12=16kmol废气中H2O的量nH2O=800.93=216kmol废气中C2H6的量
7、nC2H6=800.1=8kmol废气中N2的量nN2=3085kmol废气中O2的量nO2=840800.83.5 800.12.5=596kmol,废气n=nCO2+nCO+nH2O+nC2H6+nO2+nN2=128+16+216+8+596+3085=4049kmol,衡算式：输入的反应掉的+生成的输出的,由上数据求湿基废气组成,CO2 3.16，CO 0.40，H2O 5.33，O2 14.72，N2 76.19，C2H6 0.20。,分析：（1）由于输出方的组分摩尔分数均未知，使用组分摩尔数作为未知变量计算要比使用组分摩尔分数更为简便。（2）反应物中C2H6是限制反应物，故进入的氧
8、应该是C2H6完全燃烧所需理论氧量的3倍。,（3）在产物中有O2和C2H6(未转化的)存在，这是空气过量分数过大的结果,例410（P8788）,例411（P88）,解：过程示意图及物流标注如图,系统有C、H、Cl三个元素，可列三个元素衡算式,C衡算 6nC6H6=n1(6x1，C6H6+6x1，C6H5Cl +6x1，C6H4Cl2+6x1， C6H3Cl3+6x1，C6H2Cl4)所以 n1=nC6H6=1000mol/h,H衡算 6nC6H6=nHCl+n1(6x1，C6H6+5x1，C6H5Cl +4x1，C6H4Cl2+3x1 ，C6H3Cl3+2x1，C6H2Cl4) 6000=nH
9、Cl+3240所以 nHCl=2760mol/h,Cl 衡算 2 nCl2=nHCl+2nCl2+n1(x1，C6H5Cl +2x1，C6H4Cl2+3x1 C6H3Cl3+4x1，C6H2Cl4) 7200=2760+2nCl2+10002.76所以 nCl2=3600-1380-1380=840mol/h,补充例题：,进行某种燃料完全燃烧实验以确定适宜的空气过量百分数和生成的烟道气体积。燃料分析含C 88%，H 12%（质量百分数），由于缺少流量测量装置，只知烟道气分析结果为：CO2 12%；O23.6%；N283%（干基体积百分数）。,解：1、分析题意并画出过程示意图,(2) 实验结果为
10、完全燃烧，故烟道气中必含水蒸汽，其完全由燃料转化而来；已知烟道气干基组成，将水蒸气和烟道气分成两股物流计算 更方便。,(3) N2是由空气带入的不变组分，可作为联系组分。,(4) 原料结构不明，应使用元素衡算，因C和H元素各自完整地转移到烟道气和水蒸气中，它们也可作为联系组分,（5）元素衡算可用质量单位，但本例物流多为气相，给出的是摩尔组成，故采用摩尔计算略为简便。,（1）各物流量均未知，但组成分析已知。,2、计算,基准F=100kmol干烟道气为基准。（可否取可取100kg燃料或100kmol 空气为基准）,查得C和H千摩尔质量分别为12.01kg/kmol和.008kg/kmol。由联系物
11、N2求空气量A,由联系物C衡算求燃料量G,G=182.9kg,由氧衡算求水量W,空气中氧的量=干烟道气中的氧的量+CO中氧量 +水汽中氧的量,利用联系物H衡算水汽量更简便,两W间误差达7%，显然非舍入误差。,计算空气过量百分数 先计算理论空气量At,本例中空气过量百分数也可由干基烟道气实测O2%计算,3、计算结果分析,（1） 利用联系物常可立即求得某些物流量或组成，从而简化计算。 （2） 校核结果有较大误差，主要是物料组成的分析误差所致。因此，利用联系组分衡算，从组成求物流量时，组成分析数据必须力求准确。 （3）通常因元素分析结果要比目前工业烟道气组成分析（使用奥氏气体分析仪）准确。因此，采用
12、H衡算得水汽量要比由O2衡算的结果更可靠（O2衡算时还涉及两个大数相减，会进一步增加误差）。所以，空气过量百分数由计算At得出的数值更可靠。,例420 乙烯环氧化制环氧乙烷，其生产流程如下：,环氧乙烷水溶液,已知新鲜原料中乙烯：空气=1：10，乙烯单程转化率为55%，吸收塔出口气体总量的65%循环返回反应器。计算：（1）总转化率、各股物流量及排放物料W的组成。（2）如W的分析数据为：N2 81.5%，O2 16.5%，C2H4 2.0%，循环比（R/W）为3.0，计算新鲜原料中乙烯与空气的比例和单程转化率。,注意：,1、不同情况下，计算基准选取不同,计算（1）中选F中乙烯为计算基准（乙烯与空气
13、比 值已知，组成也知道；计算（2）中选排放物料W为计算基准（W组成已知，未知数少）。2、利用结点A衡算 3、W量及组成的计算,例题 苯直接加氢转化为环己烷，如下图，输入过程的苯转化率为95，进入反应器的物流的组成为80H2和20的苯（mol%)。产物中环己烷为100kmol/h，产物中含3的氢。试计算（1）产物物流的组成；（2）苯和氢的进料速率；（3）氢的循环速率。,解：取产物物流中环己烷为100kmolh作计算基准,取整个过程为衡算体系，对苯列衡算式,F195F1F4x4,苯,因过程中无副反应，反应的苯与生成的环己烷摩尔数相等,F4中苯105.26（1-95）5.26kmol/h,X4环己烷
14、（100105.26）9792.15,X4，苯（5.26105.26）974.85,X4，H23,（2）苯和氢的进料速率,苯进料速率 F1F195+F44.85105.26kmol/h,氢进料速率 F23F195+F43303.26kmol/h,F410092.15108.52kmol/h,（3）H2的循环速率R,以节点B作为衡算对象,F2+R=F380,假定原料气的组成（mol%)为：N2,24.75%;H2,74.25%；惰气1.00。循环物流中惰气为12.5，NH3为3.75。计算（1）N2的总转化率；（2）放空气与原料气的摩尔比；（3）循环物流与原料气的摩尔比。,解：取100kmolh原料气（F1）作计算基准,取整个过程为衡算体系，F4与R组成相同，以惰气为联系物,F1y1,惰F4y4,惰,（1）N2的总转化率,因F1中yH2：yN23：1，等于化学计量比，且过程中无副反应，所以F2、R及F4中yH2：yN23：1.,
