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催化原理思考题(终)-10页文档资料

第一部分思考题

1.在化工生产中，催化剂和催化过程起哪些作用?

答：催化剂是一种改变一个化学反应的速度，却不改变化学反应热力学平衡位置，本身在化学反应中不被明显消耗的化学物质。催化作用通过改变反应历程而改变反应速度。

2.试述催化过程在化学工业中的地位。何为催化作用？

答：地位：由现代化工生产过程提供的化学产品中大约有85%是借助于催化过程产生的。催化作用:催化剂对化学反应所产生的效应。

3.催化剂在石油加工和石油化工领域有哪些应用？

1.答：应用：⑴从1928年发现多孔白土可以裂化重油到20世纪50年代末催化裂化技术，一直是沿着无定型硅铝裂化催化剂渐进式的进步。⑵将沸石新催化材料用做裂化催化剂使催化裂化技术出现了突破，有了飞跃的发展。⑶稀土沸石分子筛代替硅铝催化剂，被誉为“20世纪六十年代炼油工业的技术革命”。⑷由“择形催化”原理合成的2SM-5新型分子筛，开发了一系列石油化工催化新工艺。

4.试述催化作用的四大特征及其在催化剂开发研究中的实用意义。

2.答：（1）只加速热力学上可能进行的反应，△GΘT,P<=—RTInK P。

（2）只加快反应趋于化学平衡，而不改变化学平衡的位置。由△GΘT,P=—RTInK P 得，对平衡常数较大的反应假如适当的催化剂才有意义。

（3）催化剂通过改变反应历程而改变反应速率，催化剂的加入，使反应历程改变，活化能降低。

（4）催化剂对反应具有选择性，因为一种催化剂只能催化加速一个（或一类）特定的反应；有些反应由于催化剂孔隙结构和颗粒大小不同也会引起扩散控制导致选择性的改变。催化剂的选择性也是有效利用资源及开发没有副产物的清洁工艺的关键。

5.要想在500K温度下进行芳构化反应，能否为它找到一种催化剂？为什么？

?H f?298 kJ?mol-1? G f?298

kJ?mol-1

C p = A + B T +C T2 +

D T3 / cal?mol-1

A B C D

H20 0 6.48 2.22?10-3-3.30?10-6 1.830?10-9

89.92 129.66 0.909 3.74?10-2-1.99?10-5 4.192?10-9

C2H452.30 68.12 -8.101 1.133?10-1-7.706?10

-5

1.703?10-8 6.为什么说加氢催化剂对脱氢反应也有活性？

答：催化剂是降低了反应的势能，既活化能，使得正逆反应同时加速。

7.给出转化率，选择性，产率和时空产率的定义。为什么说用时空产率比用转化

率更能反映出工业催化剂性能的优劣?

答：P12 1-6式 1-7式 1-8式时空产率可类比于时空收率P11倒数L3 但为何

更能反应优劣不清楚。

8.固体催化剂的孔结构是如何影响反应性能的？

答：P34 2.5 L1-L4 性能与孔结构参数正相关。

9.可否用反应速度比较催化剂活性？需要什么限制条件？

答：可以，与催化反应速度相比，非催化反应速度小到可以忽略不计

10.对工业催化剂使用性能要求包括哪几各方面?以实际工业催化剂为例加以说明。

答：P13 1.4.2 L2 ；P13 1.4.2 2、3、4段

11.固体催化剂是由哪几部分组成的?以实例加以说明组成中各部分的功能。答：P7 1.3.1；实例 P7-9

12.试述物理吸附和化学吸附的区别及两者在催化研究中的应用。

答：P19 2.1.1 第一段；物理吸附在化学工业、石油加工工业、农业、医药工业、环境保护等部门和领域都有广泛的应用，最常用的是从气体和液体介质中回收有用物质或去除杂质，如气体的分离、气体或液体的干燥、油的脱色等。物理吸附在多相催化中有特殊的意义，它不仅是多相催化反应的先决条件，而且利用物理吸附原理可以测定催化剂的表面积和孔结构，而这些宏观性质对于制备优良催化剂，比较催化活性，改进反应物和产物的扩散条件，选择催化剂的载体以及催化剂的再生等方面都有重要作用。在复相催化中，多数属于固体表面催化气相反应，它与固体表面吸附紧密相关。在这类催化反应中，至少有一种反应物是被固体表面化学吸附的，而且这种吸附是催化过程的关键步骤。在固体表面的吸附层中，气体分子的密度要比气相中高得多，但是催化剂加速反应一般并不是表面浓度增大的结果，而主要是因为被吸附分子、离子或基团具有高的反应活性。气体分子在固体表面化学吸附时可能引起离解、变形等，可以大大提高它们的反应活性。因此，化学吸附的研究对阐明催化机理是十分重要的。化学吸附与固体表面结构有关。表面结构化学吸附的研究中有许多新方法和新技术，例如场发射显微镜、场离子显微镜、低能电子衍射、红外光谱、核磁共振、电子能谱化学分析、同位素交换法等。其中场发射显微镜和场离子显微镜能直接观察不同晶面上的吸附以及表面上个别原子的位置，故为各种表面的晶格缺陷、吸附性质及机理的研究提供了最直接的证据。—百度百科）

13.写出氢的物理吸附态和化学吸附态。

；P25 1 [1][2]

答：H

14.绘出H2分子在金属Ni上解离吸附过程的势能图，并指出吸附活化能。该图可反映出哪些问题?

答：P20 2-1图；见图2-1；P20 2.1.2 Ed=Ea+qc

15.物理吸附是放热过程还是吸热过程？为什么?

答：吸热，能量下降

16.给出积分吸附热，微分吸附热和初始吸附热的定义。

=(?q/?u)*T 答：在恒温吸附的整个过程中，吸附1mol分子所产生的热效应；Q

微

在恒温下，发生极微小的变化时，产生的吸附热效应；当吸附量趋于0时产生的热）

17.微分吸附热，吸附活化能，脱附活化能与表面覆盖度之间有什么关系?

答：Ed=Ea+qc 即脱附活化能=吸附活化能+化学吸附 P21 倒数L3

https://www.wendangku.net/doc/d93843828.html,ngmuir型理想吸附是建立在哪些假定的基础上?

答:P29 ①②③④）

19.真实吸附与理想吸附的区别及其原因是什么?

答：参照P28Langmuir理想吸附模型及其后相关方程回答。

20.何为吸附等温线？何为吸附等压线？何为吸附等量线

答：P282.3.1L3-4;L12;L13-14 ）

21.催化剂的吸附等温线可概括为哪几种类型？

答：P28图2-9

22.写出Langmuir吸附等温式在缔合吸附，解离吸附，多组分竞争吸附时的表达式。

答：P29-30 式2-4到式2-9

23.B.E.T吸附的基本假定有哪几点?它与Langmuir吸附有何不同？

答：P31L9-L12;P31表2-4

24.如何测定固体的表面积？需测定哪些数据，写出用BET方程计算固体表面积的步骤。

答：P32 2.4.1 P34 2.4.2 P33 式（2-15）

25.何为反应控制步骤？

答：P18 1.5.4 L1-L3

26.多相催化反应过程中，从反应物到产物要经历哪些步骤？哪些属于化学过程？哪些属于物理过程？

答：物理过程：外扩散，内扩散

化学过程：反应物化学吸附生成活性中间物质；活性中间物进行化学反应生成产物；吸附产物通过脱附释放，催化剂得以还原。

27.何为宏观动力学？何为本征动力学？

答：宏观又称为表观动力学，是指反应器传递过程影响下的反应动力学。

本征动力学又称微观动力学、反应固有动力学（相对于表观动力学而言），

是指排除流动、传质、传热等传递过程影响条件下的反应动力学，描述化

学反应本身的规律。

28.什么是效率因子？为什么固体催化剂内表面不能得到完全利用？

答：效率因子η=表观反应速率/本征反应速率内表面效率低，外表面容易反应

29.内扩散对产品的选择性是否会有影响？对同一体系中的平行反应或对串连反应，其选择性分别会有什么改变？

答：有

30.在进行表面动力学研究时，如何消除内扩散和外扩散的影响？为消除内扩散和外扩散影响的实验应如何设计？

答：P15

31.什么是固体酸？什么是固体碱？

答：P42表3-2下面一段话

32.工业上常用的固体酸催化剂有哪些种类？

答：P42表3-2

33.如何描述固体酸催化剂的酸性？

答：P48 3.3.1 1.2.3

34.固体酸催化剂酸性的强弱如何表示？

答：P48 3.3.1 3 酸的类型酸中心浓度强度

35.根据田部浩三判断混合氧化物的酸中心性质的方法判断5% TiO

和95%ZnO，

5% ZnO 和95% TiO

两种混合氧化物的表面性质（Ti为六配位，Zn为四配位）。答：P46-47 ①②③

36.描述无定形SiO

2-A1

表面酸性中心的来源。

答：P45 (2) L4-L7

37.固体酸催化剂酸性的测定方法有哪些?各能反映哪方面的酸性质？

答：P48 3.3.2

38.如何从实验确认酸性催化剂表面的不均一性？

答：只有一种酸中心，一种酸强度就是均匀的

39.将某pK

的指示剂加入到催化剂试样中，说明在下列哪些情况下可使指示剂颜色从碱型色变为酸型色（设催化剂酸强度函数为H0）

A. H0 > pK a

B. H0 = pK a

C. H0 < pK a

答：B、C P49 倒数L4-L1

40.沸石分子筛合成时通常为Na型，用作催化剂时为什么要进行离子交换？用不同的阳离子交换对催化活性有何影响？

答：因为需要沸石分子筛具有多种不同酸碱性质；P66 3.5.3（1）(2)

41.酸性催化剂在反应中形成的活性中间物种是什么？

答：碳正离子

42.无定形SiO

2-A1

表面酸性中心与A1

含量有什么关系？

答：P45(2)

43.试述常用的各种分子筛(A，Y，M，ZSM-5)的结构特点，通道尺寸及其工业应用。

答：P63-64

44.硅铝比对沸石分子筛的性能有何影响？

答：P65 第二段

45.沸石分子筛酸中心的形成有几种？如何调变酸中心强度和数量？

答：P66-70 （1）（2）（3）；P69-70 ①②③④

46.HY和ReY均为强酸性的沸石，为什么一般不采用HY分子筛作为催化裂化催化剂的活性组分？

答：P76 L14-L16

47.超稳Y沸石分子筛是如何形成的？其标志是什么？性能有何特点？

答：是通过对普通Y型分子筛用水热法处理形成的。标志是晶胞变小。特点是：热稳定性好，酸中心数目减少但活性变强，分子筛中Al原子间间距下降。选择性也增强。

48.催化裂化反应过程中主要有哪些反应？哪些是我们所不希望发生的副反应？答：（参考p74）主要有裂化反应是：1）C-C键断裂反应生成小的烯烃和烷烃，反应速度较快。2）异构化反应。它是在分子量大小不变的情况下，烃类分子发生结构和空间位置的变化。3）氢转移反应。即某一烃分子上的氢脱下来，立即加到另一烯烃分子上，使这一烯烃得到饱和的反应。4）芳构化反应。芳构化反应是烷烃、烯烃环化后进一步氢转移反应，反应过程不断放出氢原子，最后生成芳烃。后三种依据不同的反应要求可作为催化裂化副反应。

49.催化裂化与热裂化的反应机理有何不同？

答：前者是碳正离子机理，后者是自由基反应机理。

50.试用正碳离子稳定性说明正构烷烃异构化反应机理。

答：RCH2CH2CH3-->RCH2CH+CH3 + H- --> R(CH3)C+CH3 --> R(CH3)CHCH3

51.何为择形催化？

答：P70 3.5.4 L2-L4

52.有哪几种类型的择形催化？举例说明。

答：参考P70-P71 1.（1）（2）（3）;

反应物择形催化，产物择形催化，限制过渡态择形催化

实例分别是：10X型分子筛2-丁醇反应，ZSM-5型对苯甲醇烷基化选择性，H-丝光沸石对甲乙苯烷基转移反应产物分布特性

53.举出一些以金属为催化剂的工业应用实例，说明它们的活性组分。

答：工业制硝酸，Pt做催化剂、合成氨，Fe做催化剂（参照P84表4-1，此表/后是载体）

活性组分是金属或者合金

54.金属催化剂从形态上可分为哪几种类型?

答：P83 金属负载型催化剂与合金催化剂

55.研究金属表面的化学键的理论方法有哪几种？

答：能带理论与价键理论

56.什么是d带空穴?什么是d%？

答：d能带中每个原子含有空穴，成为d带空穴；

d%即为d轨道参与金属键的百分数P92 4.3.2 L5、6

57.说明金属的d带空穴，吸附强度，催化活性三者之间的关系及原因。

答：P91 5

58.何为负载型金属催化剂？

答：将金属颗粒分散负载于载体上的催化剂

59.金属在载体上的分散度如何定义？

答：指金属在载体表面上的晶粒大小（P102倒数第五行）

60.分散度的高低对催化剂的反应性能有何影响？

答：1、在反应中起作用的活性部位的性质，由于晶粒的大小的改变，会使晶粒表面上活性部位的相对比例起变化，从几何因素影响催化反应，2、载体对金属催化行为有影响，影响越大，金属晶粒变得越小。3、从电子因素考虑，极小晶粒的电子性质与本体金属电子性质不同，影响催化性质。（P104，上面1、2、3三点）

61.α- A12O3，γ- A12O3 和η- A12O3在性能上有何不同？举例说明它们常用作哪些催化剂的载体。

答：α-氧化铝：热稳定性强；γ-氧化铝：孔径较大，孔结构稳定性好，酸性、比表面积和保持氯的能力比η—氧化铝稍差；η-氧化铝：比表面积大，酸性强，保持氯的能力强，孔径小，热稳定性稍差，失活较快。常用作：

62.什么是双功能催化剂？

答：既要具有脱氢、加氢功能的电子转移金属组分，又要具有异构化、环化等功能的质子转移的酸性组分。（P117,2.L1~L2）

63.为什么重整反应需要使用双功能催化剂？

答：这是由重整反应机理决定的，如果反应物或中国产物只能在一类活性中心上进行反应，就不能使连串反应进行下去，得不到最终目的产物，反而会引起一系列副反应。（P117,3.倒数L3L4）

64.双金属Pt-Re和Pt-Sn重整催化剂各有什么特点？分别应用于哪种类型的重

整工艺？

答：前者：稳定性好，可阻止铂粒因高温烧结引起Pt表面积减少造成电子转移活性下降（P117，2.L7）；后者:

此题待讨论

65.与金属催化剂相比，金属氧化物催化剂有哪些特点？

.答：1.具有较强的氧化还原性能；2.具有半导体性质；3.可以催化氧化还原型反应；4.有更优越的耐热、抗毒性；5.具有光敏、热敏、杂质敏感性能。

66.什么是n型半导体？什么是p型半导体？

答：.n型半导体：在施主能级上的自由电子很容易激发导带中产生自由电子导电。

P型半导体：在受主能级上有空穴存在，很容易接受满带中跃迁的电子，使满带产生正电空穴并进行空穴导电。

67.何为受主键吸附？何为施主键吸附？

答：受主键吸附：吸附分子从半导体催化剂表面得到电子吸附分子以负离子态吸附。

施主键吸附：吸附分子将电子转移给半导体表面，吸附分子以正离子态吸附。

68.何为受主型反应？何为施主型反应？

答：受主型反应：当施主键吸附慢时的反应。

施主型反应：当受主键吸附慢时的反应。

69.什么是费米能级？它与电子逸出功之间有什么关系？

答：费米能级：半导体中电子的平均位能。

从费米能级到导带顶之间的能量差就是逸出功。

70.通常采用什么方法调变金属氧化物的费米能级？

答：添加施主、受主杂质

71.用金属氧化物催化剂V2O5催化SO2氧化的反应，

反应机理如下：

反应动力学研究表明，反应速度方程式为：

试说明SO2和O各为何种吸附？加入哪种类型杂质可加速反应？

答：SO2施主键吸附（给出e），O为受主键吸附（吸e）。加入施主杂质可加速反应。详细请看P129 3.半导体催化剂上化学吸附键类型这一章节。P128图表。

72.乙醇氧化物半导体催化剂上可发生如下两个反应：

试用氧化物催化剂的半导体机理说明各吸附键的类型及两个反应的类型，要加速化学反应，分别应加入哪种类型杂质（A12O3，Li2O）？

答：P127 ZnO：CH3CH2O为受主键（为该反应控制步骤），H为施主键。因为加入A12O3，加快供e能力，化学反应速率增大，反应为受主键反应。左图应加入A12O3。

NiO：CH3CH2为施主键（为该反应控制步骤），OH为受主键。因为空穴多，吸e能力越强，加入低价的Li2O，加速e转移，加快反应进行。右图应加入Li2O。

详细请看P127 2.杂质对半导体催化剂的***和电导率的影响这一章节

73.以丙烯氧化生成丙烯醛为例，说明氧化-还原的催化循环模式。

答:P135L5-L10 过渡金属氧化物催化多相氧化反应，通常是通过催化剂的反复氧化还原进行的。

74.金属催化剂和金属氧化物催化剂的预硫化有何作用？常用的硫化剂有哪些？

答：P191 L7-L9. P190 2 L4 CS

2，H

S,（COS）等

75.举例说明金属硫化物催化剂的应用。

答：P191 L1-L2过渡金属硫化物可用于石油馏分的加氢脱硫，脱氮，铂族金属硫化物还可用于选择加氢重整等反应。

76.工业催化剂生产中原料的选择有哪些原则？

答：1）符合产品性能要求；

2)所含杂质容易除去，或者限制在一定的范围内；

3)易得，价廉，便于加工；

4）对环境无污染或者可经过处理除去污染。

77.固体催化剂母体的制备方法有哪几种？

答：P185 沉淀法；P186 浸渍法；P187 热分解法；P188 熔P189 还原法。另外还有混合法、离子交换法、晶化法等。

78.固体催化剂的制备过程有哪些基本步骤？

答：主要包括：选择原料与配料，制备催化剂的母体，活化成型等

79.载体的表面积和孔结构受制备过程中哪些步骤的影响？

答：P186 L7-L9

80.用沉淀法制备固体催化剂的过程有哪些基本步骤？

答：P185 7.3.1章节中第一段

81.用浸渍法制备负载型金属催化剂时，哪些因素会影响到金属在载体上的分散度?

答：组分的吸附能力、浸渍时间、浸渍溶液的体积和浓度、压力等

详细请见（P186，浸渍法）

82.怎样才能制备出分散均匀的负载型金属催化剂？

答：可采用多次浸渍法，第一次浸渍后将固体干燥（焙烧），使溶质固定下来，再进行第二次浸渍，为防止活性组分不均匀，可用稀溶液进行多次浸渍。（P186 浸渍法）

83.举例说明固体催化剂的活化方式有几种？

答：P189 7.3.2 1、2、3、

84.影响金属催化剂还原处理的主要因素有哪些？

答：还原温度、压力、还原氢流速、氢气纯度。

85.炼油过程中使用的裂化，重整，加氢三种催化剂各采用哪种方式成型？

答：裂化：喷雾成型法重整：加氢：转动成型法。

另外常用的成型方法：切粒成型、压缩成型法、挤出成型法等

86.流化床，固定床，移动床反应器各采用什么形状尺寸的催化剂？

答：固定床：

固体物通常呈颗粒状，粒径2～15mm左右,堆积成一定高度（或厚度）的床层。床层静止不动，流体通过床层进行反应。固定床反应器中的催化剂不限于颗粒状，网状催化剂早已应用于工业上。目前，蜂窝状、纤维状催化剂也已被广泛使用。

流化床：

一种利用气体或液体通过颗粒状固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态，并进行气固相反应过程或液固相反应过程

移动床：

一种用以实现气固相反应过程或液固相反应过程的反应器。

87.如何选择催化剂的载体？

答：在载体选择时，必须对效率、催化活性、催化剂负载的牢固性、使用寿命、价格等作综合考虑。

催化剂载体简介：

载体能使制成的催化剂具有合适的形状、尺寸和机械强度，以符合工业反应器的操作要求；

载体可使活性组分分散在载体表面上,获得较高的比表面积,提高单位质量活性组分的催化效率。

载体还可阻止活性组分在使用过程中烧结，提高催化剂的耐热性。对于某些强放热反应，载体使催化剂中的活性组分稀释，以满足热平衡要求;良好热导率的载体，如金属、碳化硅等,有助于移去反应热，避免催化剂表面局部过热。

载体又可将某些原来用于均相反应中的催化剂负载于固体载体上制成固体催化剂，如磷酸吸附在硅藻土中制成的[固体酸催化剂]，酶负载在载体上制成的固定化酶。

种类：

国内外研究较多的催化剂载体有：SiO2，Al2O3、玻璃纤维网（布）、空心陶瓷球、海砂、层状石墨、空心玻璃珠、石英玻璃管（片）、普通（导电）玻璃片、有机玻璃、光导纤维、天然粘土、泡沫塑料、树脂、木屑、

膨胀珍珠岩、活性炭等。

88.造成工业催化剂活性衰退的原因可能有哪几种？

答：P197 1、2、3、催化剂中毒、烧结、积碳

89.积碳结焦是催化剂失活的重要原因之一，如何减少催化剂上的积碳？

答：P196 7.4.3 1 L7-L8/ P197 2 L4、5、6

90.在催化剂烧焦再生过程中，应注意哪些问题才能使催化剂活性恢复得好？答：P197 7.4.4催化剂的再生章节第一段

91.催化剂再生过程中主要控制的再生条件有哪些？

答：P197 7.4.4催化剂的再生章节第一段

92.分析催化重整催化剂的失活原因。

答：（1）催化重整催化剂的酸性载体上的酸中心导致积碳，反应中的芳烃与烯烃很容易在酸中心上形成正碳离子，进而与烯烃聚合或者裂解脱氢，生成积碳聚集体。

（2）催化重整催化剂的脱氢作用导致氢类逐步脱氢，导致生成碳，脱氢作用和缔合氢解作用会使生成的积碳以表面碳化物形式或以假石墨形式存在。

（3）高温烧结也会使催化剂失活。

环境工程原理思考题

页眉环境工程原理思考题第一章绪论 1.“环境工程学”的主要研究对象是什么？ 2. 去除水中的溶解性有机污染物有哪些可能的方法？它们的技术原理是什么？ 3. 简述土壤污染治理的技术体系。 4. 简述废物资源化的技术体系。 5. 阐述环境净化与污染控制技术原理体系。 6. 一般情况下，污染物处理工程的核心任务是：利用隔离、分离和（或）转化技术原理，通过工程手段（利用各类装置），实现污染物的高效、快速去除。试根据环境净化与污染防治技术的基本原理，阐述实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。第二章质量衡算与能量衡算第一节常用物理量 1．什么是换算因数？英尺和米的换算因素是多少？ 2．什么是量纲和无量纲准数？单位和量纲的区别是什么？ 3．质量分数和质量比的区别和关系如何？试举出质量比的应用实例。 4．大气污染控制工程中经常用体积分数表示污染物的浓度，试说明该单位的优点，并阐述与质量浓度的关系。 5．平均速度的涵义是什么？用管道输送水和空气时，较为经济的流速范围为多页

页眉少？第二节质量衡算 1.进行质量衡算的三个要素是什么？ 2.简述稳态系统和非稳态系统的特征。 3.质量衡算的基本关系是什么？ 4.以全部组分为对象进行质量衡算时，衡算方程具有什么特征？ 5.对存在一级反应过程的系统进行质量衡算时，物质的转化速率如何表示？第三节能量衡算 1．物质的总能量由哪几部分组成？系统内部能量的变化与环境的关系如何？2．什么是封闭系统和开放系统？ 3．简述热量衡算方程的涵义。 4．对于不对外做功的封闭系统，其内部能量的变化如何表现？ 5．对于不对外做功的开放系统，系统能量能量变化率可如何表示？第三章流体流动第一节管流系统的衡算方程 1．用圆管道输送水，流量增加1倍，若流速不变或管径不变，则管径或流速如何变化？

环境工程原理考试重点

环境工程原理考试要点（待完善版）类型：一：填空（15分）二：名词解释（15分） 5个三：简答题（20分） 4个四：计算题（50分） 4个一：填空（15分）因为老师没给，只说了简单所以不好说（下面的仅供参考）

二：名词解释（15分） 5个 16选5 1、球形度：它是表征球形颗粒的形状与球形颗粒的差异程度，又称为形状系数。 2、干扰沉降：在流体中，如果流体的分率较高，颗粒之间有显著的相互作用，容器壁面对颗粒沉降的影响也不可忽，此种沉降称为干扰沉降。

3、分离因数：将同一颗粒在同一种流体中的离心沉降速度与重力沉降速度的比称为分离因数。 4、分割颗径：粒级效率正好为50%的颗粒直径,称为分割粒径。 5、深层过滤：是指流体中的固体颗粒被过滤介质内部的空隙拦截在介质的微孔流道内，固体颗粒不形成滤饼。 6、固体流态化：是指将大量固体颗粒悬浮于流动的流体之中，并在流体作用下使颗粒作翻滚运动，类似于液体的沸腾状态。 7、傅里叶定律：内涵为通过等温面的导热速率与温度梯度和传热面积成正比，即（P136）。 8、热导率：单位时间内单位面积上通过的热量与温度梯度的比例系数 9、对流传热系数：在对流传热过程中由牛顿冷却定律定义热流密度q与ΔT成正比。 10、菲克定律：在单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面积的扩散物质流量与该截面处的浓度梯度成正比，即。 11、漂流因子：总体流动对传质速率的影响程度，表达式为 P/PBMm。(P212) 12、双膜理论：双模理论基于双模模型，他复杂的的对流传质过程描述为吸收质以分子扩散形式通过两个串

电路原理作业及答案

第一章“电路模型和电路定律”练习题 1-1说明题1-1图（a）、（b）中：（1）u、i的参考方向是否关联（2）ui乘积表示什么功率（3）如果在图（a）中u>0、i<0；图（b）中u>0、i>0，元件实际发出还是吸收功率 i u- + 元件 i u- + 元件（a）（b）题1-1图 1-4 在指定的电压u和电流i的参考方向下，写出题1-4图所示各元件的u和i的约束方程（即VCR）。 i u- + 10kΩi u- + 10Ωi u- + 10V - + （a）（b）（c） i u- + 5V + -i u- + 10mA i u- + 10mA （d）（e）（f）题1-4图 1-5 试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率（须说明是吸收还是发出）。

15V + - 5Ω 2A 15V +-5Ω 2A 15V + - 5Ω2A （a ）（b ）（c ）题1-5图 1-16 电路如题1-16图所示，试求每个元件发出或吸收的功率。 0.5A 2U +- 2ΩU + - I 2Ω1 2V + - 21 1Ω （a ）（b ）题1-16图 A I 2

1-20 试求题1-20图所示电路中控制量u 1及电压u 。 ++2V - u 1 - +- u u 1 + - 题1-20图

第二章“电阻电路的等效变换”练习题 2-1电路如题2-1图所示，已知u S =100V ，R 1=2k ，R 2=8k 。试求以下3种情况下的电压u 2和电流i 2、 i 3：（1）R 3=8k ；（2）R 3=（R 3处开路）；（3）R 3=0（R 3处短路）。 u S + - R 2 R 3 R 1i 2i 3 u 2+ - 题2-1图

20XX环工原理思考题!答案

十^一早第一节 (1) 快速去除污染物的关键是什么？ (2) 反应器的一般特性主要指哪几个方面？指反应器内物料的流动状态、混合状态以及质量和能量传递性能等，它们取决于反应器的结构形式、操作方式等。 (3) 反应器研究开发的主要任务是什么？ (4) 什么是间歇操作、连续操作和半连续操作？它们一般各有哪些主要特点？间歇操作：将反应原料一次加入反应器，反应一段时间或达到一定的反应程度后一次取出全部的反应物料，然后进入下一轮操作。间歇操作的主要特点： (1)操作特点：反应过程中既没有物料的输入，也没有物料的输出，不存在物料的进与出。基本特征：间歇反应过程是一个非稳态的过程，反应器内组成随时间变化而变化。主要优点：操作灵活，设备费低，适用于小批量生产或小规模废水的处理。主要缺点：设备利用率低，劳动强度大，每批的操作条件不易相同，不便自动控制。

连续操作：连续地将原料输入反应器，反应产物也连续地流出反应器特点: （1）操作特点：物料连续输入，产物连续输出，时刻伴随着物料的流动。 1 / 12 基本特征：连续反应过程是一个稳态过程，反应器内各处的组成不随时间变化。（反应组分、浓度可能随位置变化而变化。）主要优点：便于自动化，劳动生产率高，反应程度与产品质量较稳定。规模大或要求严格控制反应条件的场合，多采用连续操作。主要缺点：灵活性小，设备投资高。半连续操作：原料与产物中的一种或一种以上为连续输入或输出，而其它成分分批加入或取出的操作。特点：半间歇操作具有间歇操作和连续操作的某些特点。反应器内的组成随时间变化而变化。什么是空间时间和空间速度？它们所表达的物理意义分别是什么？空间时间：反应器有效体积（V与物料体积流量（qv）之比值. 空间速度：单位反应器有效体积所能处理的物料的体积流量. （6）一般情况下，反应器内的流体流动状态会对反应结果产生影响，为什么？（7）根据反应物料的流动与混合状态，反应器可分为哪些类型。

环工原理思考题

4热量传递 1)什么是热传导？ (2)什么是对流传热？分别举出一个强制对流传热和自然对流传热的实例。 (3)简述辐射传热的过程及其特点。 (4)试分析在居室内人体所发生的传热过程，设室内空气处于流动状态。 (5)若冬季和夏季的室温均为18℃，人对冷暖的感觉是否相同？在哪种情况下觉得更暖和？为什么？ (1)简述影响对流传热的因素。 (2)简述对流传热的机理、传热阻力的分布及强化传热的措施。 (3)为什么流体层流流动时其传热过程较静止时增强？ (4) 传热边界层的范围如何确定？试分析传热边界层与流动边界层的关系。 (5)试分析影响对流传热系数的因素。 (6) 分析圆直管内湍流流动的对流传热系数与流量和管径的关系，若要提高对流传热系数，采取哪种措施最有效？ (7)流体由直管流入短管和弯管，其对流传热系数将如何变化？为什么？ (8)什么情况下保温层厚度增加反而会使热损失加大？保温层的临界直径由什么决定？ (9)间壁传热热阻包括哪几部分？若冷热流体分别为气体和液体，要强化换热过程，需在哪一侧采取措施？ (10)什么是传热效率和传热单元数？ 1)分析热辐射对固体、液体和气体的作用特点。 (2)比较黑体和灰体的特性及其辐射能力的差异。 (3) 温度对热辐射和辐射传热的影响。 (4)分析物体辐射能力和吸收能力的关系。 (5)简述气体发射和吸收辐射能的特征，分析温室效应产生的机理。 1)简述换热器的类型。 (2)什么是间壁式换热器，主要包括哪几种类型？ (3)列管式换热器式最常用的换热器，说明什么是管程、壳程，并分析当气体和液体换热时，气体宜通入哪一侧？ (4)简述增加传热面积的方法。 (5)试分析提高间壁式换热器传热系数的途径。 5质量传递 (1)什么是分子扩散和涡流扩散？ (2)简述费克定律的物理意义和适用条件。 (3)简述温度、压力对气体和液体分子扩散系数的影响。 (4)对于双组分气体物系，当总压和温度提高1倍时，分子扩散系数将如何变化？ (5)分析湍流流动中组分的传质机理。 (1)什么是总体流动？分析总体流动和分子扩散的关系。 (2)在双组分混合气体的单向分子扩散中，组分A的宏观运动速度和扩散速度的关系？ (3)单向扩散中扩散组分总扩散通量的构成及表达式。

《电路原理》第7-13、16章作业参考

第七章“一阶电路和二阶电路的时域分析”练习题 7-1 题7-1图（a ）、（b ）所示电路中开关S 在t =0时动作，试求电路在t =0+ 时刻电压、电流的初始值。 10V + - u C C 2F (t =0) 2 S 10V L +-u L (t =0) 2 S 5 （a ）（b ）题7-1图解：(1)首先根据开关S 动作前的电路求电容电压uc(0).由于开关S 动作前，电路处于稳定状态，对直流电路有duc/dt=0,故ic=0,电容可看作开路，t=0-时电路如题解7-1图（a1）所示，由（a1）得uc(0-)=10V t=0时开关动作,由于换路时，电容电压uc 不跃变，所以有uc(0+)=Uc(0-)=10V 求得uc(0+)后，应用替代定理，用电压等于Uc(0+)=10V 的电压源代替电容元件，画出0+时刻等效电路如图（a2）所示，由0+等效电路计算得ic(0+)=－(10+5)/10=－1.5A u R (0+)=10 ic(0+)=－15V (2) 首先根据开关S 动作前的电路求电感电流i L (0-).由于开关S 动作前，电路处于稳定状态，对直流电路有d i L /dt=0,故u L =0,电感可看作短路，t=0-时电路如题解7-1图（b1）所示，由（b1）得i L (0-)=10/(5+5)=1A 。t=0时开关动作,由于换路时，电感电流i L 不跃变，所以有i L (0-)= i L (0+)=1A 。求得i L (0+)后，应用替代定理，用电流等于i L (0+) (0+)=1A 的电流源代替电感元件，画出0+等效电路如图（b2 ）所示，由0+等效电路计算得 u R (0+)=－u L (0+)=5 i L (0+)=5V u L (0+)=－5V i L (0+)= i R (0+)=1A 7-8 题7-8图所示电路开关原合在位置1，t =0时开关由位置1合向位置2，求t ≥0时电感电压)(L t u 。 15V + - S 66u Ω

环境工程原理试题(卷)与答案解析

XXXXXX 2016至2017学年第 1 学期环境工程原理考查试卷考试方式：开卷本试卷考试分数占学生总评成绩的70% 教研室主任复核本试卷可能用到的计算值： ln2=0.693, ln3=1.099, ln5=1.609，g=10 m/s 2 ，＝ 1.4 π＝3.14，＝1.44 一、填空题：（每空0.5分 .共20分） 1. _______________和________________是目前人类面临的两大类环境问题，它们已经成为影响社会可持续发展、人类可持续生存的重大问题。 2. 水污染根据污染物的不同可分为___________________、___________________和________________三大类。 3. 空气净化与大气污染控制技术可分为_________________和_______________两大类。 4. 压强用国际单位制单位导出的表示结果为_________________。 5. 李白诗中有“白发三千丈，缘愁似个长”句，用国际单位制表示李白描述的白发长度为________________。释印肃诗中有“黄金万两非堪比，东西南北至分明”，用国际单位制表示诗中描述的黄金质量是_____________________。 6. 百分比浓度的量纲为_______________。 7. 在流动糸统中，若截面上流体的流速、压强、密度等仅随__________而变，不随__________而变，称为稳定流动。质量衡算依据的基本定律是________________，能量衡算依据的基本定律是____________________。 8. 考古学家发掘出长、宽、高分别为160 cm 、40 cm 、30 cm 的古代排水砖管，壁厚为3 cm ，则流过其中的流体的当量直径为____________。 9. 流体在圆形直管内滞流流动时，其速度分布是_____________ 型曲线，其管中心的最大流速为平均流速的___________ ，縻擦糸数λ与Re 的关系为______________。 10. 用二种厚度相同的材料保温时，往往把_____________ 的材料包在内层，以达到好的保温效果。 11. 能量衡算方程中涉及的能量中机械能包括_______________、_______________和____________，不能直接转变为机械能的能量包括_______________和____________。 12. 流体流动有两种典型的形态，即_________和_________，判别方法是用___________的值来判断，判断临界值分别为____________和_______________。 13. 测流量的装置主要有_______________、________________和______________。 14. 热量传递主要三种方式分别为________________、______________和______________，其中____________不能发生在固体中，________________可以发生在真空中。 15. 费克定律的表达式为_______________。 16. 重力沉降和离心沉降是利用待分离的颗粒与流体之间的____________，在重力或离心力的作用下使颗粒和流体之间发生相对运动。二、判断题:（每小题1分，共10分） 1. 对于土壤的污染只能产生局部污染。（） 2. 对于两种气体组成的混合体系来说，两种组分的质量比等于摩尔比。（）系部名称：专业班级：姓名学号：密封线内不得答：题 -----------------------------密封线----------------------------------------密封线-----------------------------------------密封线--------------

电路原理试题答案

第一章电路基本概念和电路定律1.1 选择题 1——5CBBBA 6——10DACDC 11——15BCACA 16——20AAABA 21——25DBCCD 26——30DDDAC 1.2 填空题 1. 小 2．短开 3. 开短 4. KCL 电流KVL 电压 5. u=Ri 6. u=-Ri 7. 电流电压 8. 电压电流电流电压 9. 电源含有控制量 10. U=-I-25 11. u= us+R(i+is) 12. u= -us+R(-i+is) 13.0 Us/R 14. Us 0

15. [R/(R+Rs)]/Us Us/R+Rs 16.1V 17.7 Q 18.1 Q 19.4V 20.-0.5A 21.4A 22.-5A 23.8V 24.19V 25.4A 26.5V 27. -5V 28.4V -8V 29. x 0 TO 30. U+=U- I+=I-=0 第二章电阻电路的等效变换2.1 选择题 1 ——5BABCC 6——1 0BADCB 11——15CDACB 16——20DAACC 21——25DBBAD

26——30CBDBC 2.2 填空题 1.12 2.16 3.3 4 4.8 2 5.2.4 6. 越大 7. 越小 8.54 9.72 10.24 11.80 12.7 13.4 14.24 15.2 16.10 17. Us=10V 电压源

18. Is=5A 电流源 19. Us=8V 电压源 20. Is=4A 电流源 21.3 22.18 23.30 24. 变小 25.15 26.3 27. -6 28. 串并联Y- △等效 29. Us=10V 电压源 30. Is=5A 电流源第三章电阻电路的分析方法3.1 选择题 1——5BCCBC 6——10DAABA 11——15BBDCA 16——20BBCDC 21——25CDADC 26——30CBBAD 3.2 填空题 1.KCL KVL 伏安

环工原理复习题

环境工程原理复习题 1、连续介质假说把流体视为没有间隙地充满它所占据的整个空间的一种连续介质，假设流体是由连续分布的流体质点组成的介质，按连续介质的概念，流体质点是指: A 、流体的分子； B 、流体内的固体颗粒； C 、几何的点； D 、几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。 2、苯和甲苯的混合溶液，苯的质量分数为0.4，试求混合液在293K 时的密度（）（已知293K 下，苯的密度为879kg/m 3，甲苯的密度为867 kg/m 3） 3、计算标准状况下空气的密度（）（气体常数R=8.314KJ/kmol ·K ） 4、某混合气体压力为0.2MPa ，温度为30°C ，混合气体含CO 体积分数为0.3, CO 2体积分数0.2, N 2体积分数为0.4, 氧气0.1, 则混合气体的密度为（）。 5、水泵进口管处真空表的读数为100mmHg ，出口处压力表读数为250kPa ，水泵前后的压力差为（）。 6、某密闭罐内装有水，离罐顶10米处压力表上的读数为400kPa ，当地大气压力为101.3kPa, 则罐顶的绝对压力为( ). 7、下面关于流体粘性的说法中，不正确的是 A 、粘性是流体的固有属性； B 、粘性是运动状态下，流体有抵抗剪切变形速率能力的量度 C 、流体的粘性具有传递运动和阻滞运动的双重性； D 、流体的粘度随温度的升高而增大 8、与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是 A 、切应力和压强； B 、切应力和剪切变形速率； C 、切应力和流速； D 、切应力和剪切变形。 9、一底面积为40 ×45cm 2，厚为1cm 的木块，质量为5kg ，沿着涂有润滑油的斜面向下作等速运动，已知木块运动速度u =1m/s ，油层厚度d =1mm ，由木块所带动的油层的运动速度呈直线分布，求油的粘度。（9题图）（10题图）（11题图） 10、在如上图所示的密闭容器上装有U 形水银测压计,其中1、2、3点位于同一水平面上，其压强关系为： A p 1=p 2=p 3； B p 1>p 2>p 3； C p 1

2020上“电路原理”作业(四大题共16小题)

一、简答题（8 小题） 1、在进行电路分析时，为何要指定电压或电流的参考方向何谓关联参考方向何谓非关联参考方向在图1-1中，电压和电流的参考方向为关联参考方向还是非关联参考方向在这种参考方向体系下，ui 乘积表示吸收还是发出功率如果u >0、i <0，则元件实际发出还是吸收功率 i u -+ 元件图1-1 、 2、分别说明图1-2、1-3所示的电路模型是理想电压源还是理想电流源分别简述理想电压源和理想电流源的特点，并分别写出理想电压源和理想电流源的VCR （即u 和i 的约束方程）。 i u -+ 10V - + i u - + 10mA 图1-2 图1-3 3、何谓RLC 并联电路的谐振在发生谐振时，其阻抗、电流、无功功率各有何特点并写出其品质因数Q 的表达式。》答:1、端口上的电压与输入电流同相时的工作状态称为谐振，由于发生在并联电路中，所以称为并联电路的谐振。 2、并联谐振电路总阻抗最大，因而电路总电流变得最小，但对每一支路而言，其电流都可能比总电流大得多，因此电流谐振又称电流谐振。并联谐振不会产生危及设备安全的谐振过电压，但每一支路会产生过电流。

3、并联电阻除以谐振时的感抗(或容抗)等于品质因数Q。 4、何谓RLC串联电路的谐振在发生谐振时，其阻抗、电压、无功功率各有何特点并写出其品质因数Q的表达式。答:1、由于串联电路中的感抗和容抗有相互抵消作用，这时端口上的电压与电流相同，工程上将电路的这种工作状态称为谐振，由于是在RLC串联电路中发生的，故称为串联谐振。 2、串联谐振：电路呈纯电阻性，端电压和总电流相同，此时阻抗最小，电流电大，在电感和电容上可能产生比电源电压大很多倍的高电压，国此串联谐振也称不电压谐振。 3、谐振时的感抗(或容抗)除以串联电阻等于品质因数Q。） 5、什么是三相对称负载图1-4中三相电源 a U 、 b U 、 c U 对称， L C X X R= =，则是否构成三相对称电路为什么并说明其线电流 a I 、 b I 、 c I 是否对称。 I b I a I c U b U c + + + －－－ a b c L C a R 图1-4 6、什么是三相对称负载图1-5中三相电源 a U 、 b U 、 c U 对称，则是否构成三相对称电路为什么并说明其线电流 a I 、 b I 、 c I 是否对称。 [ b I a I c I b U c U + + + －－－ a b c Z Z a U Z 图1-5

环境工程原理思考题教程文件

环境工程原理思考题第一章绪论 1.“环境工程学”的主要研究对象是什么？ 2. 去除水中的溶解性有机污染物有哪些可能的方法？它们的技术原理是什么？ 3. 简述土壤污染治理的技术体系。 4. 简述废物资源化的技术体系。 5. 阐述环境净化与污染控制技术原理体系。 6. 一般情况下，污染物处理工程的核心任务是：利用隔离、分离和（或）转化技术原理，通过工程手段（利用各类装置），实现污染物的高效、快速去除。试根据环境净化与污染防治技术的基本原理，阐述实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。第二章质量衡算与能量衡算第一节常用物理量 1．什么是换算因数？英尺和米的换算因素是多少？ 2．什么是量纲和无量纲准数？单位和量纲的区别是什么？ 3．质量分数和质量比的区别和关系如何？试举出质量比的应用实例。 4．大气污染控制工程中经常用体积分数表示污染物的浓度，试说明该单位的优点，并阐述与质量浓度的关系。 5．平均速度的涵义是什么？用管道输送水和空气时，较为经济的流速范围为多少？第二节质量衡算 1.进行质量衡算的三个要素是什么？ 2.简述稳态系统和非稳态系统的特征。 3.质量衡算的基本关系是什么？

4.以全部组分为对象进行质量衡算时，衡算方程具有什么特征？ 5.对存在一级反应过程的系统进行质量衡算时，物质的转化速率如何表示？第三节能量衡算 1．物质的总能量由哪几部分组成？系统内部能量的变化与环境的关系如何？2．什么是封闭系统和开放系统？ 3．简述热量衡算方程的涵义。 4．对于不对外做功的封闭系统，其内部能量的变化如何表现？ 5．对于不对外做功的开放系统，系统能量能量变化率可如何表示？第三章流体流动第一节管流系统的衡算方程 1．用圆管道输送水，流量增加1倍，若流速不变或管径不变，则管径或流速如何变化？ 2．当布水孔板的开孔率为30％时，流过布水孔的流速增加多少？ 3．拓展的伯努利方程表明管路中各种机械能变化和外界能量之间的关系，试简述这种关系，并说明该方程的适用条件。 4．在管流系统中，机械能的损耗转变为什么形式的能量？其宏观的表现形式是什么？ 5．对于实际流体，流动过程中若无外功加入，则流体将向哪个方向流动？6．如何确定流体输送管路系统所需要的输送机械的功率？第二节流体流动的内摩擦力 1.简述层流和湍流的流态特征。 2.什么是“内摩擦力”？简述不同流态流体中“内摩擦力”的产生机理。 3.流体流动时产生阻力的根本原因是什么？ 4．什么情况下可用牛顿黏性定律计算剪切应力？牛顿型流体有哪些？ 5．简述温度和压力对液体和气体黏度的影响。

环境工程原理复习题.doc

59. 一球形石英颗粒，在空气中按斯托克斯定律沉降，若空气温度由20℃升至50℃，则其沉降速度将___________ 。 60. 降尘室的生产能力只与降尘室的__________和__________有关，而与__________无关。 61.03007过滤介质阻力忽略不计，滤饼不可压缩，则恒速过滤过程中滤液体积由Ｖ1 增多至Ｖ2 ＝２Ｖ1 时则操作压差由ΔＰ1 增大至ΔＰ2 ＝＿＿＿＿＿＿＿。 62. 0308已知ｑ为单位过滤面积所得滤液体积Ｖ／Ｓ，ｑe为Ｖe ／Ｓ，Ｖe 为过滤介质的当量滤液体积（滤液体积为Ｖe 时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力），在恒压过滤时，测得Δτ／Δｑ＝3740ｑ＋200 则过滤常数Ｋ＝＿＿＿＿＿＿＿，ｑe ＝＿＿＿＿＿＿＿。 63.03013 一个过滤操作周期中，“过滤时间越长生产能力越大”的看法是＿＿＿＿＿，“过滤时间越短，生产能力越大”的看法是＿＿＿＿＿。过滤时间有一个＿＿＿＿＿值，此时过滤机生产能力为＿＿＿＿＿＿。 64.03014 过滤机操作循环中，如辅助时间τD越长则最宜的过滤时间将＿＿＿＿＿＿。 65. 03015 对不可压缩性滤饼ｄＶ／ｄτ正比于ΔＰ的＿＿＿＿方，对可压缩滤饼ｄＶ／ｄτ正比于ΔＰ的＿＿＿＿方。１；１－Ｓ

66.03016 对恒压过滤，介质阻力可以忽略时，过滤量增大一倍，则过滤速率为原来的＿＿＿＿＿＿＿＿。 67. 03017对恒压过滤，当过滤面积Ｓ增大一倍时，如滤饼不可压缩，则过滤速率增大为原来的＿＿＿＿倍，如滤饼可压缩，过滤速率增大为原来的＿＿＿＿倍。 69.03025按φs ＝Ａp ／Ａ定义的球形度（此处下标ｐ代表球形粒子），最大值为＿＿＿φs 越小则颗粒形状与球形相差越＿＿＿。１；大 70.03028在过滤的大部分时间中，＿＿＿＿＿＿起到了主要过滤介质的作用。 72.03056计算颗粒沉降速度U t的斯托克斯式________________________________ ，此式适用于_______________________________的情况。Ｕt ＝d2（ρs －ρ）g／（１８μ）；层流区（或１０- 4 ＜Ｒｅt ＜１73.03038恒压过滤时，滤浆温度降低，则滤液粘度_______ ，过滤速率_______ 。增加；减小 74.03081. 以下说法是正确的（）（Ａ）过滤速率与Ｓ（过滤面积）成正比（Ｂ）过滤速率与Ｓ2成正比（Ｃ）过滤速率与滤液体积成正比（Ｄ）过滤速率与滤布阻力成反比

20XX环境工程原理思考题

.. 环境工程原理思考题第一章绪论 1.“环境工程学”的主要研究对象是什么？ 2. 去除水中的溶解性有机污染物有哪些可能的方法？它们的技术原理是什么？ 3. 简述土壤污染治理的技术体系。 4. 简述废物资源化的技术体系。 5. 阐述环境净化与污染控制技术原理体系。 6. 一般情况下，污染物处理工程的核心任务是：利用隔离、分离和（或）转化技术原理，通过工程手段（利用各类装置），实现污染物的高效、快速去除。试根据环境净化与污染防治技术的基本原理，阐述实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。第二章质量衡算与能量衡算第一节常用物理量 1．什么是换算因数？英尺和米的换算因素是多少？ 2．什么是量纲和无量纲准数？单位和量纲的区别是什么？ 3．质量分数和质量比的区别和关系如何？试举出质量比的应用实例。 4．大气污染控制工程中经常用体积分数表示污染物的浓度，试说明该单位的优点，并阐述与质量浓度的关系。 5．平均速度的涵义是什么？用管道输送水和空气时，较为经济的流速范围为多专

业资料 .. 少？第二节质量衡算 1.进行质量衡算的三个要素是什么？ 2.简述稳态系统和非稳态系统的特征。 3.质量衡算的基本关系是什么？ 4.以全部组分为对象进行质量衡算时，衡算方程具有什么特征？ 5.对存在一级反应过程的系统进行质量衡算时，物质的转化速率如何表示？第三节能量衡算 1．物质的总能量由哪几部分组成？系统内部能量的变化与环境的关系如何？2．什么是封闭系统和开放系统？ 3．简述热量衡算方程的涵义。 4．对于不对外做功的封闭系统，其内部能量的变化如何表现？ 5．对于不对外做功的开放系统，系统能量能量变化率可如何表示？第三章流体流动第一节管流系统的衡算方程 1．用圆管道输送水，流量增加1倍，若流速不变或管径不变，则管径或流速如何变化？

环境工程原理复习题样本

59. 一球形石英颗粒, 在空气中按斯托克斯定律沉降, 若空气温度由20℃升至50℃, 则其沉降速度将___________ 。 60. 降尘室的生产能力只与降尘室的__________和__________有关, 而与__________无关。 61.03007过滤介质阻力忽略不计, 滤饼不可压缩, 则恒速过滤过程中滤液体积由Ｖ 1 增多至Ｖ 2 ＝２Ｖ 1 时则操作压差由ΔＰ 1 增大至ΔＰ 2 ＝＿＿＿＿＿＿＿。 62. 0308已知ｑ为单位过滤面积所得滤液体积Ｖ／Ｓ, ｑ e 为Ｖ e ／Ｓ, Ｖ e 为过滤介质的当量滤液体积( 滤液体积为Ｖ e 时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力) , 在恒压过滤时, 测得Δτ／Δｑ＝3740ｑ＋200 则过滤常数Ｋ＝＿＿＿＿＿＿＿, ｑ e ＝＿＿＿＿＿＿＿。 63.03013 一个过滤操作周期中, ”过滤时间越长生产能力越大”的看法是＿＿＿＿＿, ”过滤时间越短, 生产能力越大”的看法是＿＿＿＿＿。过滤时间有一个＿＿＿＿＿值, 此时过滤机生产能力为＿＿＿＿＿＿。 64.03014 过滤机操作循环中, 如辅助时间τ D 越长则最宜的过滤时间将＿＿＿＿＿＿。 65. 03015 对不可压缩性滤饼ｄＶ／ｄτ正比于ΔＰ的＿＿＿＿方, 对可压缩滤饼ｄＶ／ｄτ正比于ΔＰ的＿＿＿＿方。１; １－Ｓ 66.03016 对恒压过滤, 介质阻力能够忽略时, 过滤量增大一倍, 则过滤速率为原来的＿＿＿＿＿＿＿＿。 67. 03017对恒压过滤, 当过滤面积Ｓ增大一倍时, 如滤饼不可压缩, 则过滤速率增大为原来的＿＿＿＿倍, 如滤饼可压缩, 过滤速率增大为原来的＿＿＿＿倍。 69.03025按φ s ＝Ａ p ／Ａ定义的球形度( 此处下标ｐ代表球形粒子) , 最大值为＿＿＿φ s 越小则颗粒形状与球形相差越＿＿＿。

环工原理复习

环工原理复习第二章思考题 1. 什么是换算因素？英尺和米的换算因数是多少？同一物理量用不同单位制的单位度量时，其数值比称为换算因数；英尺和米的换算因数是3.2808. 2. 什么是量纲和无量纲准数？单位和量纲的区别是什么？用来描述物体或系统物理状态的可测量性质称为它的量纲（因次）。由各种变量和参数组合而成的没有单位的群数，称为无量纲准数。区别：量纲是可测量的性质，而单位是测量的标准。 3. 质量分数和质量比的区别和关系如何？试举出质量比的应用实例。质量分数（摩尔分数）：是混合物中某组分的质量（或物质的量）占混合物总质量（或总物质的量）的分数。质量比：混合物中某组分的质量与惰性组分质量的比值关系： 4. 大气污染控制工程中经常用体积分数表示污染物的浓度，试说明该单位的优点，并阐述与质量浓度的关系。 1摩尔任何理想气体在相同的压强和温度下有着同样的体积，因此可以用体积分数表示污染物质的浓度，在实际应用中非常方便；同时，该单位的最大优点是与温度、压力无关。例如，10 -6 （体积分数）表示每106 体积空气中有1体积的污染物，这等价于每106 摩尔空气中有1摩尔污染物质。又因为任何单位摩尔的物质有着相同数量的分子，10-6（体积分数）也就相当于每106 个空气分子中有1个污染物分子。对于气体，体积分数和质量浓度ρA （mg/m 3 ）之间的关系和压力、温度以及污染物质的分子量有关。对于理想气体，可以用理想气体状态方程表示，即：式中：p ——绝对压力，Pa 或N/m 2 ； V A ——体积，m 3 ； n A ——物质的摩尔数，mol ； R ——理想气体常数，8.314 J/(mol ·K)； T ——绝对温度，K 。 5. 平均速度的涵义是什么？用管道输送水和空气时，较为经济的流速范围为多少？涵义：单位时间内以平均速度流过截面的流体体积与按实际上具有速度分布时流过同一截面的流体体积相等。一般地，液体的流速取0.5~3.0m/s,气体则为10~30m/s 。进行质量衡算的三个要素是什么？进行质量衡算时，首先需要划定衡算的系统，其次要确定衡算的对象与衡算的基准。简述稳态系统和非稳态系统的特征。当系统中流速、压力、密度等物理量只是位置的函数，不随时间变化，称为稳态系统；当上述物理量不仅随位置变化，而且随时间变化，称为非稳态系统。稳态流动的数学特征：衡算系统 ——用来分析质量迁移的特定区域，即衡算的空间范围总衡算——对宏观范围进行的衡算。微分衡算——对微元范围进行的衡算。衡算的基准：对一定时间段或一定质量物质进行衡算什么是封闭系统和开放系统？封闭系统：只有能量可以穿越边界而物质不能穿越边界的系统。开放系统：当能量和物质都能穿越边界的系统。对于不对外做功的封闭系统，其内部能量的变化如何表现？表现为：物料温度的升高或物态的变化。无相变情况下表现为温度的变化；有相变情况下吸收或放出潜热。第四章思考题热量传递的过程分为：热传导、对流传热、辐射传热。什么是热传导？在物体各部分之间不发生相对位移的情况下，如固体、静止的液体和气体中以导热方式发生的热量传递过程，称为热传导。什么是对流传热？分别举出一个强制对流传热和自然对流传热的实例。流体中质点发生相对位移而引起的热量传递过程，仅发生在液体和气体中。通常认为是流体与固体壁面之间的热传递过程。对流传热分为自然对流传热和强制对流传热。自然对流传热是指由于流体内部温度的不均匀分布形成密度差，在浮力的作用下流体发生对流而发生的传热过程，例如暖气片表面附近空气受热向上流动的过程；强制对流传热是指由于水泵、风机或其他外力引起流体流动而发生的传热过程。简述辐射传热的过程及其特点。物体由于热的原因而发出辐射能的过程。过程：在这个过程中，物体先将热能变为辐射能，以电磁波的形式在空中传播，当遇到另一个物体时，又被其全部或部分吸收而变成热能。特点：辐射传热不需要任何介质作媒介，它可以在真空中传播，这是辐射传热与热传导和对流传热的不同之处。简述影响对流传热的因素。（1）物性特征（2）几何特征固体壁面的形状、尺度、方位、粗糙度、是否处于管道进口段以及是弯管还是直管等。为什么流体层流流动时其传热过程较静止时增强？流体的流动增大了壁面处的温度梯度，使壁面处的热通量较静止时大传热边界层的范围如何确定？试分析传热边界层与流动边界层的关系。壁面附近因传热而使流体温度发生变化的区域（即存在温度梯度的区域）; 试分析影响对流传热系数的因素。不是物性参数，与很多因素有关，其大小取决于流体物性、壁面情况、流动原因、流动状况、流体是否有相变等分析圆直管内湍流流动的对流传热系数与流量和管径的关系，若要提高对流传热系数，采取哪种措施最有效？湍流情况下，对流传热系数与流速的0.8次方成正比，与管径的0.2次方成反比。强化传热：提高流速或采用小直径的管道，其中提高流速更为有效。什么情况下保温层厚度增加反而会使热损失加大？保温层的临界直径由什么决定？一般情况下，热损失随保温层厚度增加而减小。但对于小直径的管道，则可能出现相反的情况，即随保温层的厚度增加，热损失加大。热损失为最大值时的保温层直径：什么是传热效率和传热单元数？传热单元数是温度的函数，在数值上等于单位传热推动力引起流体温度变化的大小，表明换热器传热能力的强弱。传热效率ε: 流体可用的热量被利用的程度影响冷凝传热的因素（1）流体的物性:密度、粘度、导热系数、冷凝潜热；（2）冷凝膜两侧的温差；（3）蒸气流速和流向；（4）不凝性气体在换热器的传热量及总传热系数相同的条件下，采用逆流操作，其优点是：（1）可以节省传热面积，减少设备费；（2）或可以减少换热介质的流量，降低运行费。因此，在实际工程中多采用逆流操作逆流操作的缺点：热、冷流体的最高温度集中在换热器的一端，使得该处的壁温较高。对于高温换热器，应避免采用逆流操作第四节辐射传热 (1) 分析热辐射对固体、液体和气体的作用特点。固体和液体: 辐射能进入其表面后，在极短的距离内被吸收完; 一般固体和液体都是不透热体，即D ＝0，A+R =1; 吸收能力大的物体其反射能力就小气体对辐射能几乎没有反射能力，可以认为R =0，A+D =1; 吸收能力大的气体，其穿透能力就差 (2) 比较黑体和灰体的特性及其辐射能力的差异。灰体: 能以相同的吸收率吸收所有波长范围的辐射能; 灰体对投入辐射的吸收率与外界无关;大多数工程材料可视为灰体; 气体不能近似地作为灰体处理. 黑体: 热辐射对温度非常敏感，低温时热辐射往往可以忽略，高温时则起主要作用。 (3) 分析物体辐射能力和吸收能力的关系。善于吸收的物体必善于辐射；黑体的辐射能力最大。影响物体表面的黑度的因素物体的性质、温度以及表面状况，包括粗糙度及氧化程度，是物体本身的特性，一般可通过实验确定。气体辐射的特点: 1）不同气体的辐射能力和吸收能力差别很大 2）不同气体的辐射能力和吸收能力差别很大 3）气体发射和吸收辐射能发生在整体气体体积内部，即吸收和辐射与热射线所经历的路程有关 RT n pV A A =A A A x x X -=10=??t 2c 2 d d λα= =

《环工原理》部分课后作业及答案

第一篇第二章质量衡算与能量衡算 2.1 某室内空气中O 3的浓度是0.08×10-6（体积分数），求：（1）在1.013×105Pa 、25℃下，用μg/m 3表示该浓度；（2）在大气压力为0.83×105Pa 和15℃下，O 3的物质的量浓度为多少？解：（1）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 V 1＝V 0·P 0T 1/ P 1T 0 ＝22.4L×298K/273K ＝24.45L 所以O 3浓度可以表示为 0.08×10－ 6mol×48g/mol×（24.45L ）－ 1＝157.05μg/m 3 （2）由题，在所给条件下，1mol 空气的体积为 V 1＝V 0·P 0T 1/ P 1T 0 =22.4L×1.013×105Pa×288K/(0.83×105Pa×273K ）＝28.82L 所以O 3的物质的量浓度为 0.08×10－ 6mol/28.82L ＝2.78×10－ 9mol/L 2.2 假设在25℃和1.013×105Pa 的条件下，SO 2的平均测量浓度为400μg/m 3，若允许值0.14×10-6，问是否符合要求？解：由题，在所给条件下，将测量的SO 2质量浓度换算成体积分数，即 3396 5 108.31429810400100.15101.0131064 A A RT pM ρ--???=??=??? 大于允许浓度，故不符合要求 2.6 某一段河流上游流量为36000m 3/d ，河水中污染物的浓度为 3.0mg/L 。有一支流流量为10000m 3/d ，其中污染物浓度为30mg/L 。假设完全混合。求：（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 1122 12 3.0360003010000 /8.87/3600010000 V V m V V q q mg L mg L q q ρρρ+?+?= = =++ （2）每天通过下游测量点的污染物的质量为 312()8.87(3600010000)10/408.02/m V V q q kg d kg d ρ-?+=?+?= 2.7 某一湖泊容积10×106m 3，上游有一未被污染的河流流入该湖泊，流量为50m 3/s 。一工厂以5 m 3/s 的流量向湖泊排