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1、绪论习题1） 含水份 52%的木材共 120kg，经日光照晒，木材含水份降至 25%，问：共失去水份多 少千克？以上含水份均指质量百分数。木材 木材 120(1-0.52)=(120-w)(1-0.25) 照晒 w=43.2kg2） 以两个串联的蒸发器对 NaOH 水溶液予以浓缩，流程及各符号意义如图所示，F、G、E 皆 为 NaOH 水溶液的质量流量，x 表示溶液中含 NaOH 的质量分数，W 表示各蒸发器产生水蒸汽的质量流量。若，问：W1、W2、E、x1各为多少？W1kg/s W2kg/sNaOH 水液 G kg/s E kg/sF=6.2Kg/s 蒸发器 1 蒸发器 2 X2 =0.30
2、 X0=0.105W1:W2=1:1.15 , X-(Wt),x1,w1,w2,D,E=?对控制体 I，NaOH 物料衡算：Fx0=Ex2即 6.20.105=E0.30 E=2.17 kg/sW1+W2=F-E=6.2-2.17=4.03 kg W1=4.03/2.15=1.87 kg/s ，W2=4.03-1.87=2.16 kg/s对控制体 II，总的物料衡算：G=F-W1=6.2-1.87=4.33 kg/sFx0=Gx2 即 6.20.105=4.33x1,x1=0.153)某连续操作的精馏塔分离苯与甲苯。原料液含苯 0.45（摩尔分率，下同），塔顶产品 含苯 0.94。已知塔顶产品
3、含苯量占原料液中含苯量的 95%。问：塔底产品中苯的浓度是 多少？按摩尔分率计。解：0.95=FD FXDX=45. 094. 0FD0413. 0545. 094. 045. 045. 094. 045. 0545. 0,445. 0WWWXXWXDFFW FD即又4)导热系数的 SI 单位是 W/(m)，工程制单位是 kcal/(mh)。试问 1kcal/( mh)相当于多少 W/(m)？并写出其因次式。1kcal/(m.h.0C)=?J/(m.s.0C)写出导热系数的因次式。1kcal=4.187103J,1h=3600s1320030/.163. 1360010187. 41TMLTL
4、LLMTLMCmW CsmJ Chmkcal）（导热系数因次式时间。温度，长度，质量，令各基本因次为：5)已知理想气体通用常数物理大气压升/(摩尔K)，试求采用 J/(kmolK)时 R 的数值。解：写出以 J/（kmolk）的单位为理想气体通用常数 R 之值。1 物理大气压=1.0133105N/m2，1 升=10-3m3R=0.08205KkmolJ kkmolmmN K.8314.)/ 1010100133. 108205. 0.32335 （摩尔，升物理大气压6） 水蒸汽在空气中的扩散系数可用如下经验公式计算：式中 D扩散系数，英尺2/h；p压强，atm；T绝对压强，。试将上式改换成采
5、用 SI 单位的形式。各物理量采用的单位是：Dm2/s，pPa，TK。解:经验公式的单位换算:4411046. 15 . 24TT PD物理量 扩散系数压强绝对温度 原来单位英尺2/hatm0R后来单位M2/sPaK1 英尺2/h=0.30482/3600m2/s=2.5810-5m2/s,1atm=1.0133105pa,温差 1k=1.80R245) (10218. 9441) 8 . 1 ()8 . 1 ()100133. 11( 1046. 1)1058. 21(5 . 245 . 2545TT PDTTPD7） 在冷凝器中蒸汽与冷却水间换热，当管子是洁净的，计算总传热系数的经验式为：
6、式中 K总传热系数，Btu/(ft2h)；u水流速，ft/s。试将上式改换成采用 SI 单位的形式。各物理量采用的单位是：KW/(m)，um/s。解：经验公式的单位换算：8 . 0268100040. 01 uK物理量传热系数流速原来单位BUT/ft2.h.0F)ft/s后来单位W/（m2.K）m/s1BUT/(ft2.h.0F)=5.678W/(m2.K),1ft/s=0.3048m/s8 . 0 58 . 0) (3937 110045. 71)3048. 0/ (268 100040. 0)678. 5/1 ( 1uKuK第一章第一章 流体流动流体流动习题解答习题解答 1 某敞口容器内盛
7、有水与油。如图。已知水及油的密度分别为 1000 和 860kg/m3，解： h1=600mm，h2=800mm，问 H 为多少 mm？mhhhmkgmkgmmhmmh32. 181. 91080. 081. 91060. 081. 9860?,/860/10,800,60033333 21油水 2.有一幢 102 层的高楼，每层高度为 4m。若在高楼范围内气温维持 20不变。设大气静止，气 体压强为变量。地平面处大气压强为 760mmHg。试计算楼顶的大气压强，以 mmHg 为单位。 127 .724,04763. 040810190. 181. 9)760/(10190. 181. 910
8、190. 1)2 .2938314/(2915 1408055PPpmmHgPpLndzpdpppgdzd代入，得解：3.某水池，水深 4 米，水面通大气，水池侧壁是铅垂向的。问：水池侧壁平面每 3 米宽度承受水 的压力是多少 N？外界大气压为 1atm。NdzgzPF540235 01045. 12/481. 9103410013. 13)(3水44外界大气压为 1atm，试按理想气体定律计算 0.20at（表压）、20干空气的密度。空气 分子量按 29 计。345 /439. 12 .293831429)1081. 020. 010013. 1 (mKgRTPM解：55有个外径为 R2、内
9、径为 R1为的空心球，由密度为 的材料制成。若将该球完全淹没在 某密度为 的液体中，若球能在任意位置停留，试求该球的外径与内径之比。设球内空气重 量可略。3/1 123 23 13 2 )/1 (/) 3/4() 3/4(RRgRgRR（解：66为放大以 U 形压差计测气体压强的读数，采用倾斜式 U 形压差计。如图。指示液是 =920kg/m3的乙醇水溶液。气体密度为 1.20kg/m3。读数 R=100mm。问 p1与 p2的差值是多少 mmHg？mmHg31. 23 .30820sin1 . 081. 9)20. 1920(20sin)(:00 21解PagRPPi采用微差 U 形压差计测
10、压差。如图。已知 U 形管内直径 d 为 6mm，两扩大室半径均为 80mm，压差计中用水和 矿物油作指示液，密度分别为 1000 及 860kg/m3。当管路内气体压强 p 与外界大气压 p0相等时， 两扩大室油面齐平，U 形管两只管内油、水交界面亦齐平。现读得读数 R=350mm，试计算：（1） 气体压强 p（表）。（2）若不计扩大室油面高度差，算得的气体压强 p 是多少？（3）若压差计 内只有水而不倒入矿物油，如一般 U 形压差计，在该气体压强 p 值下读数 R0为多少？mRRgRPPPagRPPPaDdgRgRPP0493. 081. 910008 .4847 .48035. 081.
11、 9)8601000()(8 .484160/6(35. 081. 986035. 081. 9)8601000()/()(0001012022 1120即）解：77某倾斜的等径直管道内有某密度 的液体流过。如图。在管道的 A、B 截面设置了两套 U 形压差计测压差，下测用的是一般 U 形压差计，上测用的是复式 U 形压差计，所用的指示液 均为密度是 1的同一种液体。复式压差计中两段指示液之间的流体是密度为 的流过管道 内的液体。试求读数 R1与 R2、R3的关系。321321)()()(RRRgRgRgRiii 解：9)将水银倒入到图示的均匀管径的 U 形管内，水银高度 h1=0.25m。然
12、后将水从左支管倒入，测 得平衡后左支管的水面比右支管的水银面高出 0.40m。试计算 U 形管内水与水银的体积比。解： R1 =0.4mR2 h1=0.25m 1 1L=0.015m L习题 9 附图 如图所示 1-1 为等压面, p1=p1 水g(R1+R2) = 水银gR2 103(0.4+R2) = 13.6103R2 R2 = 0.0317mV水银 = 4d2(2h1+L)V水 = 4d2(R1+R2) V水银/ V水 = (2h1+L)/ (R1+R2) = (20.25+0.015)/(0.4+0.0317) = 1.19 10) 一直立煤气管，在底部 U 形压差计 h1=120m
13、m，在 H=25m 高处的 U 形压差计 h2=124.8mm。U 形管指示液为水。管外空气密度为 1.28kg/m3。设管内煤气及管外空气皆静止，求管内煤气的密度。h2 Hh1习题 10 附图p2 p2 解： H p1 p1p1p1= 水gh1 (1) p2p2= 水gh2 (2) (1)减(2)，得 (p1p2)(p1p2) = 水g(h1h2) (3) 其中 p1p2 = 煤gH，p1p2 = 空gH，代入(3)式,得： 煤gH空gH = 水g(h1h2) 即 煤 = 水(h1h2)/H空 = 103(0.1200.1248)/251.28 = 1.088 kg/m311以 2”的普通壁
14、厚的水煤气钢管输送 15的清水，水在管内满流。已知水流速 u=1.5m/s， 求水的质量流量、质量流速和体积流量。sKgsmuAVmKgmAmm/306. 3999102076. 25 . 1UAW/10309. 310206. 25 . 1/99910206. 2)0035. 02060. 0()4/(,6033333232质量流量体积流量水的密度壁厚横截面积解：管子，查得外径)/(14999995 . 12mskguG质量流速12如图所示，质量为 3.5kg，面积为 4046cm2的一块木板沿着涂有油的斜面等速向下滑动。 已知 v=1.2m/s，=1.5mm（油膜厚度）。求滑油的粘度。13 512 v 13 解： 512 V G从受力分析 Gsin = Amg sin = A = mg As
