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天津大学化工原理（第二版）上册课后习题答案

-大学课后习题解答之

化工原理(上)-天津大学化工学院-柴诚敬主编 09化工2班制作 QQ972289312 绪 论

1. 从基本单位换算入手，将下列物理量的单位换算为SI单位。 水的黏度μ= g/(cm·s) 密度ρ= kgf ?s2/m4

某物质的比热容CP= BTU/(lb·℉) 传质系数KG= kmol/(m2?h?atm) 表面张力σ=74 dyn/cm 导热系数λ=1 kcal/(m?h?℃) 解：本题为物理量的单位换算。 水的黏度 基本物理量的换算关系为 1 kg=1000 g，1 m=100 cm

??10?4kg?m?s???10?4Pa?s ?????则 ????cm?s??1000g??1m?密度 基本物理量的换算关系为 1 kgf= N，1 N=1 kg?m/s2

?g??1kg??100cm??kgf?s2????1kg?ms2?3???1350kgm??????4则 ?m??1kgf??1N?从附录二查出有关基本物理量的换算关系为 1 BTU= kJ，l b= kg 1oF?5oC

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9 1 则

?BTU????1lb??1?F?cp????1BTU????59?C???kg??C?

lb?F????????传质系数 基本物理量的换算关系为 1 h=3600 s，1 atm= kPa 则

?kmol??1h??1atm?KG??2??10?5kmol?m2?s?kPa?

??????m?h?atm??3600s???表面张力 基本物理量的换算关系为

1 dyn=1×10–5 N 1 m=100 cm 则

?dyn??1?10N??100cm???74???10?2Nm ??????cm??1dyn??1m?导热系数 基本物理量的换算关系为 1 kcal=×103 J，1 h=3600 s 则

3?kcall???10J??1h???1?2???????m?s??C???m??C?

1kcal3600s?m?h??C??????52． 乱堆25cm拉西环的填料塔用于精馏操作时，等板高度可用下面经验公式计算，即 HE???10?4G?????BC13??L?L 式中 HE—等板高度，ft；

G—气相质量速度，lb/(ft2?h)； D—塔径，ft；

Z0—每段填料层高度，ft； α—相对挥发度，量纲为一； μL—液相黏度，cP； ρL—液相密度，lb/ft3

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A、B、C为常数，对25 mm的拉西环，其数值分别为、-及。 试将上面经验公式中各物理量的单位均换算为SI单位。 解：上面经验公式是混合单位制度，液体黏度为物理单位制，而其余诸物理量均为英制。 经验公式单位换算的基本要点是：找出式中每个物理量新旧单位之间的换算关系，导出物理量“数字”的表达式，然后代入经验公式并整理，以便使式中各符号都变为所希望的单位。具体换算过程如下：

从附录查出或计算出经验公式有关物理量新旧单位之间的关系为 1ft?

1lb?ft2?h???10?3kg?m2?s? α量纲为一，不必换算 2

1cp?1?10?3Pa?s

lb?lb??1kg???32 13=1?3??= kg/m???ft?ft????1m? (2) 将原符号加上“′”以代表新单位的符号，导出原符号的“数字”表达式。下面以HE为例：

?m HEft?HE?则 HE???? ?HE?同理 G?G??10?3?? ??D?? ? Z0???1?10?3? ?L??L???L? ?L??L(3) 将以上关系式代原经验公式，得

-?????10?4?????????????13??????1000?L??L???? 整理上式并略去符号的上标，便得到换算后的经验公式，即

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