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1、第 0 页 共 30 页化化工工原原理理第第四四版版习习题题答答案案绪绪 论论【0-1】 1m3水水中中溶溶解解 0.05kmol CO2，试试求求溶溶液液中中 CO2的的摩摩尔尔分分数数，水水的的密密度度为为 100kg/m3。解解 水水33kg/ mkmol/ m1000100018CO2的的摩摩尔尔分分数数. .4005899 10100000518 x【0-2】在在压压力力为为 101325、温温度度为为 25条条件件下下，甲甲醇醇在在空空气气中中Pa达达到到饱饱和和状状态态。试试求求： (1)甲甲醇醇的的饱饱和和蒸蒸气气压压；(2)空空气气中中甲甲醇醇的的组组Ap成成，以以摩摩尔尔分
2、分数数、质质量量分分数数、浓浓度度、质质量量浓浓度度表表示示。AyAAcA解解 (1)甲甲醇醇的的饱饱和和蒸蒸气气压压o Ap.lg.1574997197362523886o Ap.169o ApkPa(2) 空空气气中中甲甲醇醇的的组组成成摩摩尔尔分分数数 .1690167101325Ay质质量量分分数数 .(.)0167 3201810167 321 016729A浓浓度度 3.kmol/ m.A ApcRT3169682 10 8314 298质质量量浓浓度度 ./AAAc Mkg m33682 10320218 =【0-3】1000kg 的的电电解解液液中中含含质质量量分分数数 10%
3、、的的质质量量分分NaOHNaCl数数 10%、的的质质量量分分数数 80%，用用真真空空蒸蒸发发器器浓浓缩缩，食食盐盐结结晶晶分分离离后后2H O的的浓浓缩缩液液中中含含 50%、 2%、48%，均均为为质质量量分分数数。试试求求：NaOHNaCl2H O(1)水水分分蒸蒸发发量量；(2)分分离离的的食食盐盐量量； (3)食食盐盐分分离离后后的的浓浓缩缩液液量量。在在全全过过程程中中，溶溶液液中中的的量量保保持持一一定定。NaOH第 1 页 共 30 页解解 电电解解液液 1000kg 浓浓缩缩液液中中10000.l=100kg =0.5（质质量量分分数数）NaOHN aO H10000.l
4、=100kg =0.02（质质量量分分数数）N aO H N aC l10000.8=800kg =0.48（质质量量分分数数）2HO2HO在在全全过过程程中中，溶溶液液中中量量保保持持一一定定，为为 100kgN aO H浓浓缩缩液液量量为为 / .100 05200kg200kg 浓浓缩缩液液中中，水水的的含含量量为为 2000.48=96kg，故故水水的的蒸蒸发发量量为为800-96=704kg浓浓缩缩液液中中的的含含量量为为 2000.02=4kg，故故分分离离的的量量为为 100- N aC l N aC l4=96kg第第一一章章 流流体体流流动动流体的压力流体的压力【1-1】容容
5、器器 A 中中的的气气体体表表压压为为 60kPa，容容器器 B 中中的的气气体体真真空空度度为为Pa。试试分分别别求求出出 A、B 二二容容器器中中气气体体的的绝绝对对压压力力为为若若干干帕帕，该该. 412 10处处环环境境的的大大气气压压力力等等于于标标准准大大气气压压力力。解解 标标准准大大气气压压力力为为 101.325kPa容容器器 A 的的绝绝对对压压力力 .pkPaA101325+60161325 容容器器 B 的的绝绝对对压压力力 .BpkPa101325 1289325 【1-2】某某设设备备进进、出出口口的的表表压压分分别别为为 -12kPa 和和 157kPa，当当地地
6、大大气气压压力力为为 101.3kPa。试试求求此此设设备备的的进进、出出口口的的绝绝对对压压力力及及进进、出出的的压压力力差差各各为为多多少少帕帕。第 2 页 共 30 页解解 进进口口绝绝对对压压力力 .进1013 12893 pkPa出出口口绝绝对对压压力力 .出101 3 1572583 pkPa进进、出出口口的的压压力力差差.pkPapkPa 157 （12）157 12169 或 258 3 89 3169 流体的密度流体的密度【1-3】正正庚庚烷烷和和正正辛辛烷烷混混合合液液中中，正正庚庚烷烷的的摩摩尔尔分分数数为为0.4，试试求求该该混混合合液液在在 20下下的的密密度度。解解
7、 正正庚庚烷烷的的摩摩尔尔质质量量为为，正正辛辛烷烷的的摩摩尔尔质质量量为为/kg kmol100。/kg kmol114将将摩摩尔尔分分数数换换算算为为质质量量分分数数正正庚庚烷烷的的质质量量分分数数 .104 100036904 10006 114正正辛辛烷烷的的质质量量分分数数 .21 03690631 从从附附录录四四查查得得 20下下正正庚庚烷烷的的密密度度，正正辛辛烷烷的的密密度度为为/kg m3 1684/kg m3 2703混混合合液液的的密密度度 /.3169603690631 684703 mkg m【1-4】温温度度 20，苯苯与与甲甲苯苯按按 4:6 的的体体积积比比进
8、进行行混混合合，求求其其混混合合液液的的密密度度。解解 20时时，苯苯的的密密度度为为，甲甲苯苯的的密密度度为为。/3879kg m/3867kg m混混合合液液密密度度 ./3879 04867 068718 mkg m【1-5】有有一一气气柜柜，满满装装时时可可装装混混合合气气体体，已已知知混混合合气气体体各各36000m组组分分的的体体积积分分数数为为第 3 页 共 30 页2224HNCOCOCH. 04 0. 2 0. 32 0. 07 0. 01操操作作压压力力的的表表压压为为 5.5kPa，温温度度为为 40。试试求求：(1)混混合合气气体体在在操操作作条条件件下下的的密密度度；
9、 (2)混混合合气气体体的的量量为为多多少少。kmol解解 .TKpkPa27340313 ，101 3 5 5106 8 （绝对压力）混混合合气气体体的的摩摩尔尔质质量量./2 0428 0228 03244 007 16 001186 mMkg kmol(1)混混合合气气体体在在操操作作条条件件下下的的密密度度为为./.m mpMkg mRT31068 1860763 8314 313(2)混混合合气气体体，摩摩尔尔体体积积为为36000Vm./.mmMmkmol3186 0763混混合合气气体体的的量量为为 . .mmVnkmolM 6000 0763246 186流体静力学流体静力学【
10、1-6】如如习习题题 1-6 附附图图所所示示，有有一一端端封封闭闭的的管管子子，装装入入若若干干水水后后，倒倒插插入入常常温温水水槽槽中中，管管中中水水柱柱较较水水槽槽液液面面高高出出2m，当当地地大大气气压压力力为为 101.2kPa。试试求求：(1)管管子子上上端端空空间间的的绝绝对对压压力力；(2)管管子子上上端端空空间间的的 表表压压；(3)管管子子上上端端空空间间的的真真空空度度；(4)若若将将水水换换成成四四氯氯化化碳碳，管管中中四四氯氯 化化碳碳液液柱柱较较槽槽的的液液面面高高 出出多多少少米米？解解 管管中中水水柱柱高高出出槽槽液液面面 2m，h=2m 水水柱柱。(1)管管子
11、子上上端端空空间间的的绝绝对对压压力力绝p在在水水平平面面处处的的压压力力平平衡衡，有有1 1.绝绝大气压力101200 1000 981 281580 （绝对压力）pghpPa习题 1-6 附图第 4 页 共 30 页(2)管管子子上上端端空空间间的的表表压压 表p表绝-大气压力=81580 10120019620 ppPa(3)管管子子上上端端空空间间的的真真空空度度真p真表=-=-1962019620 ppPa(4)槽槽内内为为四四氯氯化化碳碳，管管中中液液柱柱高高度度 hcclhh4水常常温温下下四四氯氯化化碳碳的的密密度度，从从附附录录四四查查得得为为/cclkg m 431594
12、.hm1000 2125 1594【1-7】在在 20条条件件下下，在在试试管管内内先先装装入入 12cm 高高的的水水银银，再再在在其其上上面面装装入入 5cm 高高的的水水。水水银银的的密密度度为为，当当地地大大气气压压力力为为/313550kg m。试试求求试试管管底底部部的的绝绝对对压压力力为为多多少少 Pa。101kPa解解 水水的的密密度度/3 水=998kg m.33101 10012 13550005 9989811174 10pPa【1-8】如如习习题题 1-8 附附图图所所示示，容容器器内内贮贮有有密密度度为为的的液液体体，/31250kg m液液面面高高度度为为 3.2m
13、。容容器器侧侧壁壁上上有有两两根根测测压压管管线线，距距容容器器底底的的高高度度分分别别为为 2m 及及 1m，容容器器上上部部空空间间的的压压力力（表表压压）为为 29.4kPa。试试求求：(1)压压差差计计读读数数（指指示示液液密密度度为为） ；(2)A、B 两两个个弹弹簧簧压压力力表表/31400kg m的的读读数数。解解 容容器器上上部部空空间间的的压压力力.29 4（表压）pkPa液液体体密密度度 ，指指示示液液密密度度/31250kg m/3 01400kg m第 5 页 共 30 页(1)压压差差计计读读数数 R=?在在等等压压面面111 1 上pp .pphRgpphgRgphRgphgRgRg 1100032 132 2 1222200因g0，故0R(2) .AppgPa3332 1294 1022 1250 981564 10.3332 2294 1012 1250 981441 10BppgPa【1-9】如如习习题题 1-9 附附图图所所示示的的测测压压差差装装置置，其其 U 形形压压差差计计的的指指示示 液液为为水水银银，其其他他管管中中皆皆为为水水。若若指指示示液液读读数数为为，试试求求 A、B 两两150Rmm点点的的压压力力差
