已知密度是1.27的尿素溶液密度重500克，需要加多少水才能将密度降至1.25

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各种工况下水蒸汽密度表
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化工原理习题集
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绪论1.按定义写出下列各物理量的SI单位与工程单位：(a)密度—单位体积的质量；(b)功率—单位时间所做功；(c)传热速率—单位时间所传递的热量。解：(a)密度SI单位：[(]=kg/m3工程单位：[(]=(kgf(s2/m)/m3=kgf(s2/m4 (b)功率SI单位：[N]=J/s(=W)
工程单位：[N]=kgf(m/s(c)传热速率SI单位：[Q]=J/s(=W)
工程单位：[Q]=kcal/s2.进行下列单位换算(根据单位之间的关系变换，不用单位换算表)：(a)30℃时水的表面张力(=71dyn/cm，将此cgs单位换算成SI单位；(b)30℃时水粘度(=0.008g/(cm(s)，将此cgs单位换算成SI单位；(c)传质系数kG=1.6kmol/(m2(h(atm)，换算成SI单位：kmol/(m2(s(Pa)。解：(a)(=71dyn/cm=71((10-5N)/(10-2m)=0.071N/m；(b)(=0.008g/(cm(s)=0.008((10-3kg)/(10-2m(s)=8×10-4kg/(m(s)(c)kG=1.6kmol/(m2(h(atm)=1.6kmol/(m2×3600s×101300Pa)=4.39×10-9kmol/(m2(s(Pa)3.湿物料原来含水16%(wt%)，在干燥器中干燥至含水0.8%，试求每吨物料干燥出的水量。解：干燥前物料总量：1000kg干燥前含水：0kg干燥后含水：[1000×(1-16%)/(1-0.8%)]×0.8%=6.8kg则每吨物料干燥出的水量=160-6.8=153.2kg4.例3中的两个蒸发器，若每个的蒸发量相等，而原料液和最终浓缩液的浓度都不变，试求从第一个蒸发器送到第二个蒸发器的溶液量及其浓度。解：按例3附图，作全系统的物料衡算总物料：5000=A+C+D=2A+D⑴NaOH：=D×0.5⑵由式(2)解得D=1200kg/h代入式(1)A=()/2=1900kg/h 由蒸发器1物料衡算：B=00kg/h xB=/=19.4%5.1atm下苯的饱和蒸汽(80.1℃)在换热器中冷凝并冷却到70℃。冷却水于30℃下送入，于60℃下送出。求每千克(重量)苯蒸汽需要多少冷却水。1atm下苯的汽化潜热为94.2kcal/kg，在0~70℃内的平均比热为0.42kcal/(kg(℃)。解：以1kg苯蒸汽为基准作热量衡算，基准温度70℃，设水流量为W以整个体系为研究对象：热量输入：苯94.2+0.46(80.1-70)=98.85 水W(30-70)×1=-40W热量输出：苯0
水W(60-70)×1=-10W热量衡算：98.85-40W=-10W所以水流量W=98.85/30≈3.3kg水/kg苯 第一章流体流动1.试计算空气在-40℃和310mmHg真空度下的密度和重度(用SI制和工程单位制表示。) 解：已知空气T=-40℃=233.15K，p=p大气压-p真空度=760-310=450mmHg SI制表示：=0.898kg/m3
(=(g=0.898×9.81=8.81(kg/m3)(m/s2)=8.81N/m3 工程单位制表示：(=0.898kgf/m3(=(/g=0.898/9.81=0.092kgf(s2/m42.在大气压为760mmHg的地区，某真空蒸馏塔塔顶真空表的读数为738mmHg。若在大气压为655mmHg的地区使塔内绝对压力维持相同的数值，则真空表读数应为多少？解：因为p绝=p大-p真据题意有：p绝==已知=760mmHg=738mmHg=655mmHg
=-+=655-760+738=633mmHg3.敞口容器底部有一层深0.52m的水((=1000kg/m3)，其上为深3.46m的油((=916kg/m3)。求器底的压力，以Pa、atm及mH2O三种单位表示。这个压力是绝压还是表压？解：已知(水=1000kg/m3，h水=0.52m，(油=916kg/m3，h油=3.46m器底压力p=(水gh水+(油gh油
=×0.52+916×9.81×3.46
=36193Pa==0.357atm=0.357×10.33=3.69mH2O 此压力为表压。第4题图 4.如附图所示，封闭的罐内存有密度为1000kg/m3的水。水面上所装的压力表读数为42kPa。又在水面以下装一压力表，表中心线在测压口以上0.55m，其读数为58kPa。求罐内水面至下方测压口的距离。解：已知p1=42000Pa，p2=58000Pa，h=0.55m取a-a为等压面可列出下式：p1+(g(z
正在加载中，请稍后...二氧化硫是大气污染物之一，为粗略地测定周围环境中的SO2含量，某学生课外活动小组设计了如图的实验装置．
表1&&我国环境空气质量标准中对每次空气质量测定中的SO2最高浓度限值
SO2最高浓度限值（单位mgom-3）
（1）检查装置的气密性时，先在试管中装入适量的水（保证玻璃导管的下端浸没在水中），然后向外轻轻拉动注射器的活塞（填写实验操作方法），将会看到浸没在水中的玻璃导管口有气泡冒出（填写实验现象），则证明该装置的气密性良好．
（2）已知二氧化硫与碘水的反应为：SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI．向试管中加入1.0mL溶质质量分数为1.27×10-4的碘水（此时溶液的密度与水的密度近似），用适量的蒸馏水稀释后再加入2-3滴淀粉溶液，配制成溶液A．测定指定地点的空气中SO2的含量时，推拉注射器的活塞反复抽气，A溶液由蓝色变为无色时反应恰好完全进行．
（3）课外活动小组分成第一小组和第二小组，使用相同的实验装置和溶液A，在同一地点、同时测量空气中的SO2含量（两个小组所用时间相同、所用装置和药品均无问题）．当反应恰好完全进行，记录抽气次数如下（假设每次抽气500mL）．请将表填写完整（计算时保留二位有效数字）．
表2&&不同组别的测量值：
空气中SO2的含量（单位：mgom-3）
（4）通过测定并计算，你判断出所测地点的空气中SO2的含量属于三级标准（填表3中所列举的等级），你认为第一小组（填“第一”或“第二”）小组的测定结果更接近实际值，原因是第二小组的抽气速度过快，造成空气中SO2与碘未充分反应，产生较大误差．
解：（1）若要检验该装置的气密性，首先理解单向阀的作用：单向阀原理说明：当注射器推活塞时，①关闭，②打开；当注射器拉活塞时，①打开，②关闭．因此应该外拉注射器的活塞，导致试管内压强减小，若看到浸没在水中的玻璃管口处有气泡冒出，说明气密性良好．故答案为：向外轻轻拉动注射器的活塞，浸没在水中的玻璃导管口有气泡冒出
（2）从提供的化学方程式不难看出，当反应物恰好完全反应时，溶液中不再有单质碘，溶液的蓝色就会消失．故答案为：蓝，无色
（3）由于所取得碘水是一样的，因此两组实验中参与反应的二氧化硫的质量一样多，为了使二氧化硫气体完全被吸收，因此抽拉气体时要缓缓地进行．根据化学方程式计算，设参与反应的二氧化硫的质量为X．
SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI
64&&&&& 254
X&&&&& 1g×0.0127%
X=0..032mg
第一组：-6m3
=0.53mg/m3
第二组：-6m3
=0.46mg/m3&&&&&&&&&& 第一组：0.53mg/m3；第二组：0.46mg/m3．
（4）由于第二组抽气速率过快，造成空气中SO2与碘水未充分反应，产生较大误差，所以第一组更实际符合．
②三级，第一，抽气速率过快，造成空气中SO2与碘水未充分反应，产生较大误差．
故答案为：
（1）向外轻轻拉动注射器的活塞；浸没在水中的玻璃导管口有气泡冒出；
（2）蓝；无；
（3）（第一小组）0.53；（第二小组）0.46；
（4）三级；第一；第二小组的抽气速度过快，造成空气中SO2与碘未充分反应，产生较大误差．
弄清装置气密性的检验必须要保证装置能形成一个密闭的体系和引起密闭体系内的压强的变化，由于当注射器推活塞时，①关闭，②打开；当注射器拉活塞时，①打开，②关闭，因此检查该装置的气密性时，为使形成一个密闭的空间，应拉注射器的活塞，使装置内的压强减小，从而在浸没在水中的玻璃导管口会看到有气泡冒出．由于SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI，当单质碘恰好完全反应时，淀粉遇碘变成的蓝色就会消失，从而根据参加反应的碘的质量即可求出二氧化硫的质量，从而确定此地空气中二氧化硫的含量．

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