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环境工程原理课后答案

Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

现象以及污染控制装置

的基本原理，为相关的专业课程打下良好的理论基础。

第二章 质量衡算与能量衡算

某室内空气中O3的浓度是×10-6（体积分数），求：

（1）在×105Pa、25℃下，用μg/m3表示该浓度；

（2）在大气压力为×105Pa和15℃下，O3的物质的量浓度为多少 解：理想气体的体积分数与摩尔分数值相等 由题，在所给条件下，1mol空气混合物的体积为

V1＝V0·P0T1/ P1T0 ＝22.4L×298K/273K ＝24.45L

所以O3浓度可以表示为

×10－6mol×48g/mol×（24.45L）－1＝μg/m3

（2）由题，在所给条件下，1mol空气的体积为

V1＝V0·P0T1/ P1T0

=22.4L××105Pa×288K/×105Pa×273K）

＝28.82L

所以O3的物质的量浓度为

×10－6mol/28.82L＝×10－9mol/L

假设在25℃和×105Pa的条件下，SO2的平均测量浓度为400μg/m3，若允许值为×10-6，问是否符合要求

解：由题，在所给条件下，将测量的SO2质量浓度换算成体积分数，即 大于允许浓度，故不符合要求

试将下列物理量换算为SI制单位： 质量：·s2/m= kg 密度：13.6g/cm3= kg/ m3 压力：35kgf/cm2= Pa = Pa 670mmHg= Pa

功率：10马力＝ kW

比热容：2Btu/(lb·℉)= J/（kg·K） 3kcal/（kg·℃）= J/（kg·K）

流量：2.5L/s= m3/h 表面张力：70dyn/cm= N/m 5 kgf/m= N/m

解：

质量：·s2/m=14.709975kg 密度：13.6g/cm3=×103kg/ m3 压力：35kg/cm2=×106Pa =×105Pa

670mmHg=×104Pa

功率：10马力＝

比热容：2Btu/(lb·℉)= ×103J/（kg·K） 3kcal/（kg·℃）=×104J/（kg·K）

流量：2.5L/s=9m3/h 表面张力：70dyn/cm=m 5 kgf/m=m

密度有时可以表示成温度的线性函数，如

ρ＝ρ0+At

式中：ρ——温度为t时的密度， lb/ft3；

ρ0——温度为t0时的密度， lb/ft3。 t——温度，℉。

如果此方程在因次上是一致的，在国际单位制中A的单位必须是什么 解：由题易得，A的单位为kg/（m3·K）

一加热炉用空气（含O2 , N2 ）燃烧天然气（不含O2与N2）。分析燃烧所得烟道气，其组成的摩尔分数为CO2 ，H2O ，O2 ，N2 。求每通入100m3、30℃的空气能产生多少m3烟道气烟道气温度为300℃，炉内为常压。

解：假设燃烧过程为稳态。烟道气中的成分来自天然气和空气。取加热炉为衡算系统。以N2为衡算对象，烟道气中的N2全部来自空气。设产生烟道气体积为V2。根据质量衡算方程，有

×P1V1/RT1＝×P2V2/RT2

即

×100m3/303K＝×V2/573K

V2＝203.54m3

某一段河流上游流量为36000m3/d，河水中污染物的浓度为L。有一支流流量为10000 m3/d，其中污染物浓度为30mg/L。假设完全混合。

（1）求下游的污染物浓度

（2）求每天有多少kg污染物质通过下游某一监测点。 解：（1）根据质量衡算方程，下游污染物浓度为