化工原理期末试卷及答案Ⅰ
1、填空（共37分）
1．（3分）根据冷热流体的接触情况，工业上的传热过程可分为三种基本方式，即，，和。

2.（1分）热传导的微观机理很复杂，但其宏观规律可以用傅立叶定律来
描述，其表达式中的负号的意义是。

3.（3分）为测量炉内壁的温度，在炉外壁及距外壁厚度1/3厚度处设置
热电偶(如下图)，测得t2=300 ºC，t3=50ºC，则内壁温度为。

（设
炉壁由单层均质材料组成）
t2
t1
/3
t3
4.（1分）普朗特数Pr反映的是对给热过程的影响。

5.（6分）大容积饱和沸腾随温差t（固体壁面与操作压强下液体的饱和温
度之差）的变化，会出现不同类型的沸腾状态，它们依次是
，，和。

工业沸腾一般控制在，因为这一阶段具有和的优点。

6.（2分）蒸汽冷凝给热的热阻集中在，因此，强化冷凝给热的有
效措施是设法。

7.（1分）热辐射与热传导和热对流的主要不同点是。

8．（2分）物理吸收是。

9. （4分）吸收不同于等分子反向扩散之处在于，吸收存在，
造成它的原因是。

10．（3分）有效膜理论的要点是。

11.（4分）降低吸收剂入塔含量x2可全塔平均推动力，吸收
速率，气体出塔浓度y2，回收率。

12.（4分）在常压下将干球温度65ºC、湿球温度40ºC的空气冷却到
20ºC，则1kg干空气中凝结出水分。

（65 ºC, P s=25.014kPa; 40 ºC, P s=7.375kPa;
25 ºC, P s=3.168 kPa
13.（1分）对流干燥的特点是。

14.（2分）提高理想干燥器热效率的两条措施为，和。

二、单项选择题（每小题3分，共18分）
1．常压30ºC下含氨体积百分数为5%的混合气体与稀氨水（x=0.5）接触，此时会发生。

（1atm、30ºC下稀氨水的相平衡方程为y=x）
A.吸收
B. 解吸
C. 平衡
D. 无法判定
2.某填料塔用水吸收混合气中的丙酮蒸汽。

混合气流率为
16kmol/(m2.h)，操作压力为101.3kPa。

已知容积传质系数k y a=64.6 kmol/(m3.h)，k L a=16.6 kmol/(m3.h)，相平衡关系为p A=4.62c A。

式中气相分压的单位是kPa，平衡浓度的单位是kmol/m3。

则气相阻力占总传质阻力的百分数为 %。

A. 84.9
B. 79.6
C. 15.1
D. 20.4
3．如某空气的干球温度为50ºC、湿球温度为30 ºC，则此空气为空气。

A. 饱和
B.不饱和
C. 过饱和
D. 不能确定
4. 有一黑体，表面温度为0C，如将其加热到500C，其辐射能力增加到原来的多少倍？
A. 2.8
B. 8
C. 64
D. 500
5. 灰体是。

A. 吸收率等于1的物体
B. 反射率等于1的物体
C. 可将投入其上的辐射能全部吸收的物体
D. 对各种波长辐射能均能同样吸收的物体
6. 已知常压下，25ºC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25ºC、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. 0.002
E.0.02
F. 0.2
3、计算题（共45分）
1．（15分）有一蒸汽冷凝器，蒸汽冷凝给热系数1=10000W/(m2. C)，冷却水给热系数2=1000W/(m2. C)，已测得冷却水进、出口温度分别为t1=30 C，t2=35 C。

如将冷却水流量增加一倍，蒸汽冷凝量增加多少？已知蒸汽在饱和温度100C下冷凝。

2.（15分）有一逆流操作的吸收塔中用清水吸收氨—空气混合气中的氨，混合气流量为2000m3/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。

吸收塔操作时的总压为1atm，温度为20C，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K y a为0.0522kmol/(m2.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）常压下将含水质量分数为5%的湿物料以1.58kg/s的速率送入干燥器，干燥产物的含水质量分数为0.5%。

所用空气的温度为
20℃，湿度为0.007kg/kg干气，预热温度为127℃，废气出口温度为82℃，设为理想干燥过程，试求：
（1）空气用量；
（2）预热器的热负荷。

《化工原理III》试卷A答案
2、填空（共37分）
1．（3分）直接接触式传热，间壁式传热，蓄热式传热
2.（1分）热流方向与温度梯度方向相反
3.（3分）800
4．（1分）流体的物理性质
5. （6分）表面汽化，核状沸腾，膜状沸腾，核状沸腾，给热系数大，
壁温低
6．（2分）冷凝液（液膜），减小液膜厚度
7．（1分）热射线可以在真空中传播，无需任何介质
8.（2分）气体中各组分因在溶剂中物理溶解度的不同而被分离的吸收操作
9. （4分）主体流动，组分A被液体吸收及组分B的反向扩散都将导致界面气体总压降低，使气相主体与界面之间产生微小压差，这一压差促使混合气体向界面流动
10.（3分）界面两侧各存在一层静止的气膜和液膜，全部传质阻力集中于静止层；膜中传质为定态分子扩散；紧贴界面两侧气、液两相浓度平衡
11. （4分）增大，增大，减小，增大
12.（2分）0.0228kg
13.（1分）热、质同时反向传递
14.（2分）提高t1，降低t2
二、单项选择题（每小题3分，共18分）
1．A 2. A 3．B 4. C 5. D 6. B E A
4、计算题（共45分）
1．（15分）
解：原工况
新工况
2.（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 NOG =0.609 9.84=5.99 m 3. 解：（1）求空气用量V
（2）求预热器热负荷。