Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
 МегаЛекции

Задания на контрольную работу для студентов заочников (технологи, ИВТ, УТС, ЭОП).

Контрольные вопросы.

 

  1. Какие законы изучаются в гидростатике?
  2. Какие законы изучаются в гидродинамике?
  3. Чем различаются ламинарный и турбулентный режимы течения жидкости?
  4. Какой баланс потока выражает уравнение постоянства массового расхода жидкости?
  5. Какой баланс потока выражает уравнение Бернулли?
  6. Как зависит средняя скорость потока от поперечного сечения трубы при постоянном расходе жидкости?
  7. Как зависит потеря напора (удельной весовой механической энергии) потока жидкости от диаметра и длины трубы?
  8. Какой насос (центробежный или поршневой) предпочтителен для создания высокого давления при небольшом расходе жидкости?
  9. Как изменяются скорость и давление жидкости при сужении трубы, если расход жидкости постоянен?
  10. Как при постоянном расходе жидкости изменяются скорость и давление жидкости при внезапном расширении трубы?
  11. Какой насос (центробежный или поршневой) применяют при большом расходе, но малом напоре жидкости?
  12. Для какого насоса (центробежного или поршневого) характерна пульсационная подача жидкости?
  13. Что вы понимаете под неоднородной системой?
  14. Чем отличается суспензия от эмульсии?
  15. Что служит движущей силой гравитационного осаждения?
  16. Какова движущая сила фильтрации?
  17. Чем отличается осадительная центрифуга от циклона?
  18. Можно ли в фильтрующей центрифуге разделить эмульсию?
  19. Какими способами можно разделить суспензию?
  20. Что такое псевдоожижение?
  21. Назовите два способа создания неоднородной системы.
  22. На чем основано электроосаждение?
  23. Что является движущей силой теплообмена?
  24. Чем отличаются теплоотдача от теплопередачи?
  25. Что вы понимаете под удельной массовой теплоемкостью вещества?
  26. При каком процессе (кипении или конденсации) выделяется тепло?
  27. Частным случаем какого закона является тепловой баланс?
  28. При каком процессе (кипении или конденсации) поглощается тепло?
  29. Как можно интенсифицировать теплообмен?
  30. Что необходимо для переноса тепла от холодного тела к горячему?
  31. Что является движущей силой процесса массообмена?
  32. для чего служат массообменные процессы?
  33. На каких свойствах компонентов исходной смеси основана перегонка?
  34. Чем отличается простая дистилляция от ректификации?
  35. Что вы понимаете под абсорбцией?
  36. Что представляет собой фазовое равновесие?
  37. Что такое экстракция?
  38. Что вы понимаете под сушкой?
  39. Как можно интенсифицировать массообмен?
  40. Где выше концентрация низкокипящего (легколетучего) компонента – в дистилляте или кубовом остатке?
  41. Какими способами можно создать перепад давлений в процессе фильтрации?
  42. Какая скорость больше – стесненного осаждения или свободного осаждения и почему?
  43. Как можно повысить скорость осадительного центрифугирования?
  44. Какова цель перемешивания в жидкой среде?
  45. Что вы понимаете под удельной массовой теплотой конденсации пара вещества?
  46. При прямотоке или противотоке выше скорость теплообмена и почему?
  47. При ламинарном или турбулентном режиме выше скорость теплообмена?
  48. Как общая скорость теплообмена зависит от поверхности теплообмена?
  49. Как зависит скорость абсорбции от общего давления и температуры?
  50. Как влияет флегмовое число на четкость разделения смеси в ректификационной колонне?
  51. Что вы понимаете под избирательностью экстрагента в процессе экстракции?
  52. У какого пара – перегретого, сухого насыщенного или влажного выше коэффициент теплоотдачи?
  53. Как зависит давление насыщенного пара жидкости от температуры – прямо или обратно?

 

Задачи по гидравлике

Задача 1. Разрежение в аппарате измеряется U-образным тягомером, заполненным серной кислотой плотностью 1800 кг/м3. Показание тягомера 3 см. Найти

абсолютное давление в аппарате в Па, если барометрическое давление В мм рт ст. а) В=740 мм рт ст, б) В=745 мм рт ст, в) В=750 мм рт ст, г) В=755 мм рт ст, д) В=760 мм рт ст, е) В=765 мм рт ст.

 

Задача 2. Манометр на трубопроводе, заполненном жидкостью плотностью ρ кг/м3, показывает давление 0,18 кг/м3. На какую высоту h над точкой присоединения манометра поднимается в открытом пьезометре жидкость, находящаяся в трубопроводе. а)ρ = 800 кг/м3,б)ρ = 850 кг/м3,в)ρ = 900 кг/м3,г)ρ = 1000 кг/м3,д)ρ = 1050 кг/м3, е)ρ=1100 кг/м3.

 

Задача 3. На малый поршень диаметром 40 мм ручного гидравлического пресса действует сила 589 Н (60 кгс). Пренебрегая потерями, определить силу, действующую на прессуемое тело, если диаметр большого поршня D мм.

а) D=200 мм, б) D=250 мм, в) D=300 мм, г) D=350 мм, д) D=400 мм, е) D=450 мм.

 

Задача 4. Динамический коэффициент вязкости жидкости при 500 С 30 мПа•с. Относительная плотность жидкости А. Определить кинематический коэффициент вязкости. а) А=0,8; б) А=0,85; в) А=0,90; г) А=0,95; д) А=1,0; е) А=1,05;

 

Задача 5. Холодильник состоит из 19 труб диаметром 20х2 мм. В трубное пространство холодильника поступает вода по трубопроводу диаметром 57х3,5 мм. Скорость воды в трубопроводе ω м/с. Определить скорость воды в трубах холодильника а)ω=0,8 м/с,б) ω=1 м/с,в) ω=1,2 м/с,г) ω=1,4 м/с,д) ω=1,6 м/с,е) ω=1,8 м/с.

 

Задача 6. По трубам теплообменника, состоящего из 379 труб диаметром 16х1,5 мм, проходит азот в количестве V м3/ч (при 00 С и 760 мм рт.ст) под давлением Ризб=3 кгс/см2 (0,3 мПа). Азот входит в теплообменник при 1200 С, выходит при 300 С. Определить скорость азота в трубах теплообменника на входе и на выходе.

а) V=5800 м3/ч, б) V=6000 м3/ч, в) V=6200 м3/ч, г) V=6400 м3/ч, д) V=6600 м3/ч, е)V=6800 м3/ч.

 

Задача 7. Выразить в общем виде гидравлический радиус при напорном течении

а) для кольцевого сечения; б) для квадратного сечения; в) для прямоугольного сечения; г) для круглого сечения; д) для ромбического сечения; е) для равностороннего треугольника.

 

Задача 8. Определить режим течения воды в кольцевом пространстве теплообменника типа «труба в трубе». Наружная труба 96х3,5мм, внутренняя 57х3 мм, расход воды V м3/ч, кинематический коэффициент вязкости воды 10-6 м2/с. а)V=1,8 м3/ч; б) V=2,2 м3/ч; в) V=2,6 м3/ч; г) V=3,0 м3/ч; д) V=3,4 м3/ч;

е) V=4,0 м3/ч.

 

Задача 9. Определить местную скорость на оси трубопровода диаметром 57х3,5 мм при протекании по нему воды в количестве V м3/ч. Кинематический коэффициент вязкости воды 10-6 м2/с. а) V=0,2 м3/ч; б) V=0,4 м3/ч; в) V=0,6 м3/ч;

г) V=0,8 м3/ч; д) V=1 м3/ч; е) V=1,2 м3/ч.

Задача 10. Насос перекачивает жидкость плотностью ρ кг/м3. Показание манометра на нагнетательном трубопроводе 1,8 кгс/см2 (0,18 МПа), показание вакуумметра (разрежение) на всасывающем трубопроводе перед насосом 29 мм рт. ст. Манометр присоединен на 0,5 м выше вакуумметра. Диаметры всасывающего и нагнетательного трубопровода одинаковы. Какой напор развивает насос?

а) ρ=800 кг/м3, б) ρ=850 кг/м3, в) ρ=900 кг/м3, г) ρ=1000 кг/м3, д) ρ=1050 кг/м3,

е) ρ=1100 кг/м3.

 

Задача 11. Насос перекачивает жидкость плотностью ρ кг/м3 из резервуара с атмосферным давлением в аппарат, давление в котором Ризб=37 кгс/см2, или 3,7 МПа. Высота подъема 16 м. Общее сопротивление всасывающей и нагнетательной линий 65,5 м. Определить полный напор насоса. а) ρ=800 кг/м3, б) ρ=840 кг/м3, в) ρ=880 кг/м3, г) ρ=920 кг/м3, д) ρ=960 кг/м3, е) ρ=1020 кг/м3.

 

Задача 12. Определить КПД насосной установки. Насос подает 380 дм3/мин жидкости относительной плотности А. Полный напор 30,8 м. Потребляемая двигателем мощность 2,5 кВт. а) А=0,83; б) А=0,86; в) А=0,90; г) А=0,95; д) А=1,02; е) А=1,08;

 

Задача 13. Производительность насоса 14 дм3/с жидкости относительной плотности А. Полный напор 58 м, КПД насоса 0,64, КПД передачи 0,97, КПД электродвигателя 0,95. Какой мощности двигатель надо установить? а) А=0,85;

б) А=0,91; в) А=0,97; г) А=1,03; д) А=1,08; е) А=1,12;

 

Задача 14. По трубе диаметром 37х3,5 мм течет жидкость со скоростью ω. За сколько минут можно заполнить емкость объемом 10 м3? а) ω=1 м/с,

б) ω=1,3 м/с, в) ω=1,7 м/с, г) ω=2,1 м/с, д) ω=2,3 м/с, е) ω=2,5 м/с.

 

Задача 15. при каком массовом расходе воды в трубе диаметром 25х2 мм будет наблюдаться развитый турбулентный режим? Плотность воды ρ=1000 кг/м3. Вязкость воды ν м2/с. а) ν=0,6х10-6 м2/с, б) ν=0,8х10-6 м2/с, в) ν=1,0х10-6 м2/с,

г) ν=1,2х10-6 м2/с, д) ν=1,4х10-6 м2/с, е) ν=1,6х10-6 м2/с.

 

Задача 16. Объем домашней ванны 0,35 м3 . Вода подаётся в неё по трубопроводу диаметром 12 мм. Определить режим движения воды в трубе, если ванна заполняется водой за τ мин. а) τ=10 мин, б) τ=13 мин, в) τ=16 мин, г) τ=20 мин,

д) τ=25 мин, е) τ=30 мин. Вязкость воды ν=10-6 м2/с.

 

Задача 17. В аппарате имеется люк диаметром 500 мм. Найти силу давления жидкости на крышку люка, если высота столба жидкости над центром люка 1500 мм. Избыточное давление над слоем жидкости 0,5 МПа. Плотность жидкости ρ. а) ρ=800 кг/м3, б) ρ=840 кг/м3, в) ρ=870 кг/м3, г) ρ=920 кг/м3, д) ρ=960 кг/м3, е) ρ=1030 кг/м3.

Задача 18. Труба диаметром 100 мм, по которой движется воздух со скоростью 15 м/с, разветвляется на две трубы диаметром d. а) d=45 мм, б) d=50 мм,

в) d=55 мм, г) d=60 мм, д) d=65 мм, е) d=70 мм. Найти скорость воздуха в ответвлениях.

 

Задача 19. За какое время заполнится емкость на 200 л, если в неё поступает вода по трубе диаметром 20 мм со скоростью ω? а) ω=1,0 м/с, б) ω=1,5 м/с,

в) ω=1,6 м/с, г) ω=1,9 м/с, д) ω=2,2 м/с, е) ω=2,5 м/с.

 

Задача 20. По каналу сечением 200х300 мм движется воздух со скоростью ω. Найти критерий Рейнольдса, если вязкость воздуха 1,5х10-5 м2/с. а)ω=10м/с,б)ω=12 м/с, в) ω=14 м/с, г) ω=16 м/с, д) ω=18 м/с, е) ω=20 м/с.

 

Задача 21. Найти массовый расход воздуха с вязкостью 1,8х10-5 Па и плотностью 1,2 кг/м3 через трубу диаметром d, при котором будет достигнут развитый турбулентный режим. а) d=200 мм, б) d=250 мм, в) d=300 мм, г) d=350 мм,

д) d=400 мм, е) d=450 мм.

 

Задача 22. Избыточное давление в аппарате диаметром 3 м Ризб. Высота слоя воды в аппарате 5 м. Плотность воды ρ=1000 кг/м3. Найти силу давления на нижнюю крышку. а) Ризб=2 атм; б) Ризб=2,5 атм; в) Ризб=3 атм; г) Ризб=3,5 атм; д) Ризб=4 атм; е) Ризб=4,5 атм.

Задача 23. В ёмкости с водородом имеется разрежение (вакуум) Рвак и поддерживается температура 800С. Найти плотность водорода, если барометрическое давление 745 мм рт ст.: а) Рвак=100 мм рт ст. б) Рвак=150 мм рт ст.

в) Рвак=200 мм рт ст. г) Рвак=250 мм рт ст. д) Рвак=300 мм рт ст.

е) Рвак=400 мм рт ст.

 

Задача 24. Через трубу диаметром d и длиной L подаётся 3,6 тыс. м3/ч воздуха. Во сколько раз надо увеличить напор вентилятора для подачи V м3/ч воздуха? Коэффициент гидравлического трения λ постоянен. Потеря напора на трение пропорциональна квадрату скорости воздуха:а)V=4000 м3/ч;б)V=4500 м3/ч;в)V=5000 м3/ч; г) V=5500 м3/ч; д) V=6000 м3/ч; е) V=6500 м3/ч.

 

Задача 25. Скоростной напор воды в трубе диаметром 50 мм равен hск, найти массовый расход воды, принимая локальную скорость за среднюю. Плотность воды 1000 кг/м3. а) hск=10 мм, б) hск=15 мм, в) hск=18 мм, г) hск=22 мм,

д) hск=26 мм, е) hск=30 мм.

 

Задача 26. Найти плотность этана (С2H6) при температуре 100 0С и избыточном давлении Ризб, если барометрическое давление равно 750 мм рт. ст.: а) Ризб=10 кПа; б) Ризб=25 кПа; в) Ризб=40 кПа; г) Ризб=60 кПа; д) Ризб=80 кПа; е) Ризб=120 кПа.

 

Задача 27. Найти диаметр трубы для заполнения емкости 60 м3 за τ мин. Скорость воды 2 м/с: а) τ=10 мин, б) τ=12 мин, в) τ=14 мин, г) τ=16 мин, д) τ=18 мин, е) τ=20 мин.

 

Задача 28. По трубе диаметром d и длиной L перекачивается 5 м3/ч воды. Во сколько раз изменится гидравлическое сопротивление при увеличении расхода воды до V м3/ч, если коэффициент гидравлического трения постоянен, а потеря напора на трение пропорциональна квадрату скорости воды? а) V=6 м3/ч; б) V=8 м3/ч; в) V=10 м3/ч; г) V=12 м3/ч; д) V=14 м3/ч; е) V=16 м3/ч.

 

Задача 29. По трубопроводу внутренним диаметром 200 мм, длиной 1000 м передается водород в количестве G кг/ч. Среднее абсолютное давление в сети 1530 мм рт ст. Температура газа 27 0С. Определить потерю давления на трение: а) G=75 кг/ч, б) G=85 кг/ч, в) G=95 кг/ч, г) G=100 кг/ч, д) G=110 кг/ч, е) G=120 кг/ч. Коэффициент гидравлического трения λ = 0,03.

Задача 30. Скорость струи на выходе из диффузора горизонтального водоструйного насоса ω м/с. Вода выходит из диффузора под атмосферным давлением. Диаметр выходного отверстия диффузора (сечение II) 62 мм, диаметр отверстия сопла (сечение I) 30 мм. Используя уравнение Бернулли, определить теоретическую высоту H, на которую может быть поднята откачиваемая из открытой емкости вода, а) ω=1,4 м/с, б) ω=1,6 м/с, в) ω=1,8 м/с, г) ω=2,0 м/с, д) ω=2,2 м/с,

е) ω=2,5 м/с.

Задачи по массообмену.

Задача 1. В ректификационную колонну подают 30 т/ч смеси ацетон – вода, содержащей 15% (масс.) ацетона. Какова производительность колонны по дистилляту содержащей ацетона 70% (масс.), если в кубовом остатке концентрация ацетона А% (масс.). а) А = 0,5, б) А = 0,8, в) А = 1,2, г) А = 1,5, д) А = 1,8, е) А = 2,2.

Задача 2. Производительность сушилки 200кг/ч по удаляемой влаге. Определить расход высушенного продукта, если начальная влажность материала 30% (масс.), а конечная А% (масс.). а) А = 3, б) А = 6, в) А = 9, г) А = 12, д) А = 14,е) А = 16.

Задача 3. В емкость содержащую 5 т 30%-го (масс.) водного раствора азотной кислоты, загрузили еще 3 т 40%-го (масс.) водного раствора азотной кислоты. Сколько воды необходимо добавить, чтобы получить в емкости А% - ный (масс.) раствор? а) А=10,

б) А=14, в) А=18, г) А=22, д) А=26, е) А=30.

Задача 4. В отстойник подают 600т/сутки сточной воды, содержащей 0,5 % (масс.) твердых частиц. Сколько осадка влажностью 60% (масс.) образуется за сутки, если в отстойнике улавливается А% (масс.) твердых частиц? а) А = 80, б) А = 85, в) А = 90, г) А = 92,

д) А = 94, е) А = 97.

Задача 5. При температуре 20ºC упругость водяного пара 17,5 мм рт ст. Найти массу влаги в 5 м3 воздуха, насыщенного водяным паром при температуре 20ºC и давлении А мм рт ст. а) А = 740, б) А = 745, в) А = 750, г) А = 755, д) А = 760, е) А = 765.

Задача 6. В выпарной аппарат подают 10 т/ч водного раствора едкого натрия с мольной долей А (MNaOH = 40 кг/кмоль), а получают 6 т/ч концентрированного раствора. Найти конечную массовую концентрацию. а) А = 0,1, б) А = 0,13, в) А = 0,16, г) А = 0,20,

д) А = 0,25, е) А = 0,3.

Задача 7. В емкость налили 2 литра 10%-го (масс.) водного раствора NaOH плотностью 1020 кг/м3 и 5 литров А%-ого (масс.) водного раствора NaOH с р = 1060кг/м3. Найти концентрацию полученного раствора NaOH. а) А = 15, б) А = 18, в) А = 22, г) А = 26,

д) А = 32, е) А = 35.

Задача 8. В реактор загрузили 6 кг водного раствора NaOH с концентрацией А% (масс.),

3 кг воды и 1кг NaOH. Найти концентрацию полученного раствора. а) А = 10, б) А = 13,

в) А = 17, г) А = 21, д) А = 25, е) А = 30.

Задача 9. Определить относительную массовую концентрацию водорода в газовой смеси, содержащей 1 кмоль азота и А кмоль водорода (Mн2 = 2кг/кмоль; MN2 = 28 кг/кмоль).

а) А = 2, б) А = 2,5, в) А = 3, г) А = 3,5, д) А = 4, е) А = 4,5.

Задача 10. 400кг резиновой смеси состава (% масс.): 40 каучука, 50 наполнителя, 10 добавок смешали с А кг резиновой смеси состава: 35каучука, 60наполнителя, 5 добавок. Найти состав новой смеси а) А = 100, б) А = 140, в) А = 180, г) А = 210, д) А = 250,

е) А = 300.

Задача 11. С отходящими газами в абсорбер поступает 2 кг/с аммиака. Степень улавливания аммиака в абсорбере А%. при каком расходе чистой воды массовая доля аммиака в воде на выходе из аппарата составит 0,05? а) А=83, б) А=86,г) А=90, д) А=95, е) А=97.

Задача 12. В кристаллизатор налили 3 л водного раствора соли с концентрацией 20% (масс.) и плотностью 1200 кг/м3. Какую массу воды необходимо испарить, чтобы получить А%-ный (масс.) раствор? а) А=30, б) А=34, в) А=39, г) А=42, д) А=45, е) А=50.

Задача 13. Мольная доля СаCl2 (MCaCl2 =111 кг/моль) в водном растворе 0,05, а плотность раствора 1250 кг/м3. В каком объеме раствора содержится А кг СаCl2? а) А=2, б) А=4,

в) А=6, г) А=8, д) А=10, е) А=12.

 

Задача 14. Определить массу серной кислоты с концентрацией 80% (масс.) и воды, при смешении которых можно получить 20 кг кислоты с концентрацией А% (масс.) а) А=40, б) А=45, в) А=48, г) А=52, д) А=56, е) А=60.

 

Задача 15. Мольная доля бензола в бинарной смеси бензол-толуол 0,4. В каком количестве смеси содержится А кг бензола, если Мб = 78 кг/моль, Мт = 92 кг/моль? А) А=30, б) А=38, в) А=45, г) А=53, д) А=58, е) А=65.

 

Задача 16. Мольная доля этилового спирта (С2Н5ОН) в водном растворе равна А. Плотность спирта 790 кг/м3, плотность воды 1000 кг/м3. Определить плотность смеси при условии постоянства объема при смешении. а) А=0,1, б) А=0,16, в) А=0,22, г) А=0,25,

д) А=0,28, е) А=0,32

 

Задача 17. Сколько надо выпарить воды из 1000 кг раствора поваренной соли, чтобы изменить концентрацию от 8 до А% (масс.)? а) А=20, б) А=25, в) А=28, г) А=32, д) А=35,

е) А=38.

 

Задача 18. В ректификационной колонне непрерывного действия разделяется 1000 кг/ч смеси, содержащей 40% (масс.) метилового спирта и 60% воды. Кубового остатка получается 600 кг/ч. Концентрация воды в нем А% (масс.) Определить состав дистиллята. А) А=92, б) А=92,8, в) А=93,2, г) А=94,3, д) А=95,2, е) А=96,8.

 

Задача 19. Из ректификационной колонны выходит 800 кг/ч дистиллята с концентрацией 96 % (масс.) НК и 1200 кг/ч кубового остатка с содержанием А % (масс.) ВК. Определить состав питания. а) А=93, б) А=94,2, в) А=94,8, г) А=95,2, д) А=95,6, е) А=96,5.

 

Задача 20. Производительность ректификационной колонны для разделения смеси этиловый спирт – вода по дистилляту 1200 кг/ч. Концентрация спирта в нем 96% (масс.). Расход питания 3000 кг/ч. Содержание спирта в нем А % (масс.). найти состав кубового остатка. а) А=30, б) А=34, в) А=38, г) А=42, д) А=45, е) А=48.

 

Задача 21. В ректификационной колонне непрерывного действия разделяется 3000 кг/ч смеси ацетон – вода. Массовое содержание ацетона в питании 25%, в дистилляте 98%, а в кубовом остатке А%. определить количество дистиллята и кубового остатка. а) А=2,5,

б) А=2,8, в) А=2,2, г) А=3,5, д) А=3,8, е) А=5.

 

Задача 22. В ректификационной колонне непрерывного действия разделяется 1500 кг/ч смеси бензол – толуол, содержащей 45% (масс.) бензола. При этом получают А кг/ч дистиллята. Кубовый остаток содержит 5 % (масс.) бензола. Определить состав дистиллята. а) А=400, б) А= 440, в) А=480, г) А=520, д) А=560, е) А=600.

 

Задача 23. В сушилку поступает 1000 кг/ч материала с влажностью 50% (масс.). Определить конечную влажность материала, если в сушилке удаляется А кг/ч влаги.

а) А=200, б) А=240, в) А=280, г) А=320, д) А=360, е) А=400.

 

Задача 24. Из сушилки выходит 500 кг/ч материала с влажностью А% (масс.). за один час в сушилке удаляется из материала 200 кг влаги. Найти начальную влажность материала

а) А=5, б) А=6,3, в) А=6,8, г) А=7,2, д) А =8, е) А =10.

 

Задача 25. Воздух насыщен парами метилового спирта (СН3ОН). Общее давление воздушно – паровой смеси А мм рт ст., температура 50ºС, давление насыщенного пара спирта при 50ºС 380 мм рт ст. Принимая оба компонента смеси за идеальные газы, определить относительную массовую концентрацию спирта. а) А=550, б) А=600, в) А=630, г) А=660, д) А=700, е) А=750.

 

Задача 26. Воздух насыщен парами этилового спирта (С2Н5ОН). Общее давление воздушно – паровой смеси А мм рт. ст., температура 55ºС, упругость пара спирта при 55ºС 240 мм рт ст. Принимая оба компонента смеси за идеальные газы, определить плотность смеси.

а) А=400, б) А=440, в) А= 480, г) А=520, д) А=560, е) А=600.

 

Задача 27. Воздух при атмосферном давлении А мм рт. ст. насыщен водяным паром при 40ºС, упругость водяного пара при 40ºС – 55 мм рт. ст. Считая воздушно – паровую смесь идеальным газом, найти объем, занимаемый 5 кг воздуха. а) А=740, б) А=743, в) А=746, г) А=752, д) А=758, е) А=763.

 

Задача 28. Найти массу 5 м3 воздуха, насыщенного при атмосферном давлении А мм рт. ст. водяным паром при 35ºС, давление насыщенного водяного пара при 35ºС – 42 мм рт. ст. Считать воздушно – паровую смесь идеальным газом. а) А=742, б) А=745, в) А=748,

г) А=752, д) А=758, е) А=764.

 

Задача 29. Определить объемные массовые концентрации (в кг/м3) компонентов в идеальной газовой смеси, содержащей 1 моль водорода и 3 моль метана (СН4). Абсолютное давление смеси А атм., температура 20ºС. а) А=5, б) А=10, в)А=15, г) А=20, д) А=25,

е) А=30.

 

Задача 30. Смешаны один объем этилового спирта и А объемов воды. Плотность спирта 790 кг/м3, плотность воды 1000 кг/м3. Определить плотность смеси, считая, что объем смеси равен сумме объемов компонентов. а) А=2, б) А=2, 5, в) А=3, г) А=3,5, д) А=4,

е) А=4,5.

Задачи по теплообмену.

Задача 1. В теплообменнике G т/ч ацетона охлаждают от 50 ºС до 30 ºС водой, нагревающейся от 20 ºС до 30 ºС. Найти расход воды и коэффициент теплопередачи при поверхности теплопередачи 9 м2. Теплоёмкость ацетона 2263 Дж/(кг*К), а) G = 4т/ч, б) G = 6т/ч, в) G = 8т/ч, г) G = 5т/ч, д) G = 7т/ч, е) G = 9т/ч.

Задача 2. В конденсаторе с поверхностью теплообмена 142 м2 конденсируется пары толуола при температуре 110 ºС. Вода в количестве V м3/ч нагревается от 20 до 45 ºС. Найти средний температурный напор, тепловую нагрузку и коэффициент теплопередачи. Теплоёмкость воды 4190 Дж(кг*К), а) V=10м3/ч, б) V=15м3/ч, в) V=20м3/ч, г) V=12,5м3/ч, д) V=17,5м3/ч, е) V= 22,5м3/ч

Задача 3. В реакторе протекает реакция с выделением Q кВт тепловой энергии. Тепло отводится водой, проходящей по трубкам диаметром 20х2 мм и нагревающейся от 35ºС до 45 ºС. Определить расход воды и число труб, при котором будет обеспечен развитый турбулентный режим её течения. Теплоёмкость воды 4190Дж/(кг х К). Вязкость воды 10-6 м2/с, а) Q = 100 кВт, б)Q = 120 кВт, в)Q = 150 кВт, г) Q =110 кВт, д)Q =130 кВт, е)Q =140 кВт.

Задача 4. В теплообменнике со 111 трубками диаметром 25х2 мм и длиной 4м необходимо нагреть воду от 15 ºС до 42 ºС. Нагрев осуществляется водяным паром, конденсирующимся при 120 ºС. Найти расход воды, если коэффициент теплопередачи К = (Вт/м2хК), Теплоемкость воды 4190 Дж/(кг х К), а)К=1400 Вт/(м2 х К), б)К=1700 Вт/(м2 х К), в)К=2000 Вт/(м2 х К), г)К=1200 Вт/(м2 х К), д)К=1500 Вт/(м2 х К), е)К=1850 Вт/(м2 х К).

Задача 5. Чайник массой 1кг с двумя литрами воды и температуры 20 ºС поставили на газовую плиту. Через τ мин вода закипела. За какое время при таком же подводе тепла выкипит 15% воды? Теплоемкость стали 500 Дж/(кг х К),теплоемкость воды 4190 Дж/(кг х К), теплота парообразования воды 2260 кДж/кг, а) τ = 8 мин, б) τ = 12 мин, в) τ =15мин, г) τ = 10 мин, д) τ = 13,5 мин, е) τ = 17 мин.

Задача 6. В теплообменнике при температуре 117,7 ºС конденсируются G кг/мин паров бутилового спирта. Вода проходит по трубкам 25 х 2 мм и нагревается от 25 ºС до 43 ºС. Найти расход воды и число трубок, при котором будет наблюдаться турбулентный режим её течения. Теплота конденсации бутилового спирта 589 Дж/кг, теплоемкость воды 4190 Дж/(кг х К), вязкость воды 10-6м2/с. а) G =60 кг/мин, б) G = 90 кг/мин, в) G = 120 кг/мин.

г) G = 70 кг/мин, д) G = 80 кг/мин, е) G =115 кг/мин.

Задача 7. В межтрубном пространстве испарителя конденсируется водяной пар при температуре 120 ºС. В трубном пространстве кипит бензол при температуре 80 ºС. Коэффициент теплоотдачи для пара 10 кВт /(м2 х К), а для бензола 1 кВт /(м2 х К). Найти температуру стенки со стороны пара и со стороны бензола при коэффициенте теплопередачи К=Вт/(м2 х К), а) К=300 Вт/(м2 х К), б) К=500Вт/(м2 х К), в)К=800Вт/(м2 х К), г) К=200 Вт/(м2 х К), д) К =400 Вт/(м2 х К), е) К =600 Вт/(м2 х К).

Задача 8. G кг/ч хлороформа необходимо нагреть от -10ºС до 61ºС насыщенным водяным паром с температурой конденсации 100ºС. Можно ли для этого использовать теплообменник с 37 трубками диаметром 25х2 мм длиной 2 м при коэффициенте теплопередачи 250 Вт/(м2 х К)? Теплоемкость хлороформа 965 Дж/(кг х К), а) G=4000 кг/ч, б) G=5000 кг/ч, в) G=6000 кг/ч, г) G=3000 кг/ч, д) G=7000 кг/ч, е) G = 8000 кг/ч.

Задача 9. В теплообменнике при температуре 85ºС конденсируются пары бензола, а вода нагревается от 34ºС до 44ºС. Теплообменник имеет n трубок диаметром 25 х 2 мм, по которым проходит вода. Найти средний температурный напор и расход воды, обеспечивающий развитый турбулентный режим её течения. Вязкость воды 10-6м2/с, а) n = 206 шт, б) n = 257 шт., в) n =384 шт, г) n =747 шт., б) n =666 шт, в) n =1048 шт.

Задача 10. В холодильнике при температуре -6 ºС испаряется G кг/мин хладона -12. Сколько льда в нем можно получить за сутки из воды с температурой 20 ºС. Теплоемкость воды 4190 Дж/(кг х К). Теплота кристаллизации воды 380,7 кДж/кг. Теплота парообразования хладона 158 кДж/кг, а) G = 2 кг/мин, б) G = 4 кг/мин, в) G = 6 кг/мин, г) G = 8 кг/мин, д) G = 10 кг/мин, е) G = 12 кг/мин.

Задача 11. Найти расход водяного пара со степенью сухости 0,95 и температурой 110ºС для нагрева V м3/ч воздуха от -30ºС до 20ºС. Определить средний температурный напор. Теплота конденсации пара 2234 кДж/кг. Теплоемкость воздуха 1000 Дж/(кг х К), а)V=12х103 м3/ч, б)V=16х103 м3/ч, в)V=2х104 м3/ч, г)V=10х103 м3/ч, д) V=14х103 м3/ч, е) V=18х104 м3/ч.

Задача 12. В теплообменнике G т/ч метанола нагревают от - 10 ºС до 60 ºС. Вода движется противотоком и охлаждается от 80 ºС до 40 ºС. Определить расход воды и средний температурный напор. Теплоемкость метилового спирта 2515 Дж/(кг х К). Теплоемкость воды 4190 Дж/(кг х К), а) G = 3 т/ч, б) G = 6 т/ч, в) G = 9 т/ч, г) G = 2 т/ч, д) G = 5 т/ч, е) G = 8 т/ч.

Задача 13. В калорифере V м3/ч воздуха нагревают от - 10 ºС до 35 ºС водой, охлаждающейся то 70 ºС до 48 ºС. Найти расход воды и средний температурный напор при противотоке. Теплоемкость воздуха 1000 Дж/(кг х К). Теплоемкость воды 4190 Дж/(кг х К), а) V = 104 м3/ч, б) V = 1,5х104м3/ч, в) V = 2х104м3/ч. г)V = 1,2х103м3/ч, д) V = 1,6 х 103 м3/ч, е) V=1,8х104 м3/ч.

Задача 14. В теплообменнике с 783 трубками диаметром 25 х 2 мм и длиной 4 м испаряется толуол при температуре 110,8ºС. Температура конденсации водяного пара 133 ºС. Найти тепловую нагрузку, если коэффициент теплопередачи К = (Вт/м2 х К), а) К = 800Вт/(м2 х К), б) К = 1500 Вт/(м2 х К), в) К = 2000 Вт/(м2 х К), г) К = 1000Вт/(м2 х К), д) К = 1200 Вт/(м2 х К), е) К = 1800 Вт/(м2 х К).

Задача 15. Электрический подогреватель воды мощностью 10 кВт имеет массу 10кг и содержит 50л воды. За какое время вода нагреется до температуры кипения, если ее начальная температура tºС? Сколько воды выкипит за 15 мин. Теплоемкость стали 500 Дж/(кг х К),теплоемкость воды 4190 Дж/(кг х К), теплота парообразования воды 2260 кДж/кг, а) t = 10 ºС, б) t = 20 ºС, в) t = 30 ºС, г) t = 15 ºС, б) t = 25 ºС, в) t = 35 ºС.

Задача 16. В рекуперативном теплообменнике необходимо нагреть 14,4 т/ч изобутанола от 20 ºСдо 40 ºС за счет тепла бутанола, расход которого 10,8 т/ч, а начальная температура t ºС. Определить поверхность теплообмена при коэффициенте теплопередачи 150 (Вт/м2 х К), теплоемкость изобутанола 2560 Дж/(кг х К), а) t = 100ºС, б) t = 109ºС, в) t = 117,7ºС, г) t = 105 ºС, б) t = 112 ºС, в) t = 115 ºС.

Задача 17. В смеситель с механическим приводом мощностью 40 кВт загрузили 250 кг каучука с температурой 15 ºС. 75% подводимой энергии идет на разогрев каучука до температуры t ºС, а остальная энергия отводится водой, нагревающейся от 30 ºС до 38 ºС. Найти расход воды и продолжительность одного цикла. Теплоемкость каучука 1680 Дж/(кг х К),теплоемкость воды 4190 Дж/(кг х К), а) t = 50 ºС, б) t = 60 ºС, в) t = 70 ºС, г) t = 80 ºС, д) t = 90 ºС, е) t = 98 ºС.

Задача 18. В стальной емкости (теплоемкость стали 500 Дж/(кг х К)) массой 2 кг содержится 10 кг воды с начальной температурой t ºС. За какое время вода нагреется до 100 ºС электронагревателем мощностью 3 кВт? Сколько времени уйдет на испарение 2 кг воды? Теплоемкость воды 4190 Дж/(кг х К), теплота испарения воды 2260 кДж/кг, а) t=10 ºС, б) t=15 ºС, в)t=20 ºС, г)t = 25 ºС, д) t = 30 ºС, в) t = 35 ºС.

 

Задача 19. Аппарат диаметром 1 м и длиной 4 м покрыт стекловатой толщиной 20 мм с коэффициентом теплопроводности 0,04 Вт/(м х К). Температура стенки аппарата t ºС, воздуха в помещении 20ºС. Коэффициент теплоотдачи к воздуху 10 Вт/(м2 х К). Найти тепловой поток к воздуху, а) t =120ºС, б) t =150ºС, в) t =200ºС, г) t =220ºС, б) t =240ºС, в) t = 270 С

Задача 20. В кожухотрубчатом конденсаторе с поверхностью теплопередачи 35 м2 конденсируются пары бензола при температуре 80,2ºС, вода нагревается от 35 до t ºС. Найти расход воды при коэффициенте теплопередачи 600 Вт/м2 х К. Теплота конденсации паров бензола 395 Дж/кг. Теплоемкость воды 4190 Дж/(кг х К), а) t = 40 ºС, б) t = 44 ºС, в) t = 47 ºС, г) t = 50 ºС, д) t = 55 ºС, е) t = 60 ºС

Задача 21. В теплообменнике 1,8 т/ч четыреххлористого углерода необходимо охладить от температуры 76,7 ºС до t ºС водой, нагревающейся от 28 ºС до 43 ºС. Найти тепловую нагрузку и средний температурный напор для прямотока и противотока. Теплоемкость воды 4190 Дж/(кг х К). Теплоемкость четыреххлористого углерода 920 Дж/(кг х К), а) t=40 ºС, б) t=50 ºС, в) t = 60 ºС, г) t= 35 ºС, д) t = 45 ºС, е) t = 55 ºС.

Задача 22. В теплообменнике при температуре 90 ºС конденсируют 18 т/ч насыщенных паров бензола. Найти расход воды, нагревающейся от 30 ºС до t ºС. Определить поверхность теплообмена при коэффициенте теплопередачи 400 Вт/(кг х К). Теплота конденсации паров бензола 400кДж/кг. Теплоемкость воды 4190 Дж/(кг х К),а) t= 40 ºС, б) t = 45 ºС, в) t = 50 ºС, г)t = 55ºС, д) t = 60ºС, е) t = 58ºС.

Задача 23. В теплообменнике при температуре 85ºС конденсируют G т/ч насыщенных паров смеси бензол – толуол, содержащей 85% массовых бензола. Вода нагревается от 33ºС до 47ºС. Коэффициент теплопередачи 400 Вт/(кг х К). Найти расход воды и поверхность теплообмена. Теплота конденсации смеси паров бензола и толуола 380 кДж/кг. Теплоемкость воды 4190 Дж/(кг х К), а) G = 13 т/ч, б) G = 16 т/ч, в)G = 19 т/ч. г) G = 8 т/ч, б) G = 10 т/ч, в)G = 17 т/ч.

Задача 24. В теплообменник подают V м3/мин воды с температурой 45 ºС и нагревают ее конденсирующимся при 100ºС водяным паром. Поверхность теплопередачи 61 м2, коэффициент теплопередачи 800 Вт/(м2 х К). Теплоемкость воды 4190 Дж/(кг х К). Плотность воды 1000 кг/м3. Определяя средний температурный напор как среднеарифметическую величину, найти конечную температуру воды, а) V=3 м3/ч, б) V=5 м3/ч, в) V=8 м3/ч, г) V=10 м3/ч, д) V=12 м3/ч, е) V=14 м3/ч

Задача 25. Стальная емкость массой 2т с 8м3 воды снабжена змеевиком, в котором при -10ºС испаряется G т/ч аммиака. За какое время емкость и вода остынут 25 ºС до 5 ºС? Теплоемкость стали 500 Дж/(кг х К),теплоемкость воды 4190 Дж/(кг х К). Теплота испарения аммиака 1300 кДж/кг, а) G = 50 кг/ч, б) G = 60 кг/ч, в)G = 70 кг/ч.

Задача 26. Найти расход воды и поверхность теплообмена для охлаждения G т/ч керосина от 130ºС до 60ºС. Вода нагревается от 30 ºС до 45 ºС. Коэффициент теплопередачи 300 Вт/(кг х К). Теплоемкость воды 4190 Дж/(м2 х К). Теплоемкость керосина 2100 Дж/(кг х К). а) G = 10 т/ч, б) G = 14 т/ч, в) G = 18 т/ч, г) G = 5 т/ч, д) G = 12 т/ч, е) G = 16т/ч.

Задача 27. В теплообменнике G кг/мин фенола нагревают от -20 ºС до 50 ºС водой, охлаждающейся от 75 ºС до 45 ºС. Коэффициент теплопередачи 300 Вт/(м2 х К). Найти расход воды и поверхность теплообмена. Теплоемкость фенола 2350 Дж/(кг х К). Теплоемкость воды 4190 Дж/(кг х К). а) G = 60 кг/мин, б) G = 120 кг/мин, в) G = 180 кг/мин. г) G = 30 кг/мин, д) G = 900 кг/мин, е) G = 150 кг/мин.

Задача 28. Стальной аппарат массой 600 кг, содержащий 3т хлорбензола, имеет паровую рубашку площадью 6 м2. За какое время хлорбензол нагреется от 20 ºС до t ºС, если в рубашку подавать насыщенный водяной пар с температурой 120 ºС. Коэффициент теплопередачи 200 Вт/(м2 х К). Теплоемкость стали 500 Дж/(кг х К). Теплоемкость хлорбензола 1340 Дж/(кг х К), а) t = 40 ºС, б) t = 60 ºС, в) t = 80 ºС, г) t = 50 ºС, д) t = 70 ºС, е) t = 90 ºС.

Задача 29. Во сколько раз повысится термическое сопротивление стенки стального змеевика, свернутого из трубы диаметром 38 х 2,5 мм, если покрыть ее слоем эмали толщиной δ мм? Считать стенку плоской. Коэффициент теплопроводности стали 46,5 Вт/(м х К), а эмали 1,05 Вт/(м х К), а) δ = 0,3 мм, б) δ = 0,4 мм, в) δ = 0,5мм, г) δ = 0,6 мм, д) δ = 0,7 мм, е) δ = 0,8 мм.

Задача 30. Паропровод длинной 40 м, диаметром 51х2,5 мм покрыт слоем изоляции толщиной δ мм, температура наружной поверхности изоляции t2 = 45 ºС, а внутренней t1 = 175 ºС. Определить количество теплоты, теряемое паропроводом в 1 ч. Коэффициент теплопроводности изоляции λ = 0,116 Вт/(м х К), а) δ=5 мм, б) δ=22 мм, в)δ=30 мм, г) δ=18 мм, б) δ=24 мм, в) δ=27 мм.

 
Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...