База задач ФизМатБанк
| 63551. Определить скорость осаждения сферических частиц диаметром 0,10 мм из материала плотностью 2400 кг/м3 при температуре 20°С: а) в воздухе при атмосферном давлении; б) в воде. |
| 63552. Определить необходимую мощность воздуходувки при подаче воздуха при общем избыточном давлении 3 ат и температуре 120°С в количестве 400 м3/ч (считая на нормальные условия 0°С и атмосферное давление) по трубопроводу длиной 300 м и внутренним диаметром 80 мм в закрытый бак, в котором давление на 500 мм вод. ст. больше, чем на входе в трубопровод. Имеются 2 прямоугольных плавных поворота (отвода) радиусом 0,48 м и 1 прямоточный вентиль. КПД воздуходувки и привода 0,5. |
| 63553. Определить потребляемую от электрической сети мощность при подаче 3,6 т/ч толуола при температуре 15 °С на высоту 14 м в емкость с избыточным давлением 140 мм рт. ст. по трубопроводу 32 x 1,5 мм общей длиной 250 м, На трубопроводе имеются: 1 задвижка, 4 внезапных поворота (колена) и 2 плавных поворота радиусом 175 мм. Коррозия труб незначительная. Коэффициент полезного действия передачи энергии от электрической сети к веществу потока составляет 0,68. |
| 63554. Произвести сравнение затраченных работ, температур в конце процесса и значений объемных КПД при сжатии воздуха от одной до девяти абсолютных атмосфер двумя способами: 1) в одноступенчатом поршневом компрессоре без охлаждения и 2) в двухступенчатом поршневом компрессоре с промежуточным охлаждением сжимаемого воздуха между ступенями до начальной его температуры 20 °С. Относительный объем мертвого (вредного) пространства во всех цилиндрах равен 8 %. |
| 63555. С помощью многоступенчатого компрессора необходимо сжимать 210 м3/ч метана (при нормальных условиях) от атмосферного давления и начальной температуры 30°С до Pабс = 55 ат. Определить: а) число ступеней сжатия и степени сжатия в каждой из них; б) расходуемую мощность при КПД компрессора 0,70; в) расход воды в промежуточных холодильниках при ее нагреве на 10°С. |
| 63556. Определить мощность одноступенчатого компрессора холодильной установки при адиабатическом сжатии 460 м3/ч (считая на нормальные условия) аммиака от Pабс = 2,5 ат до Рабс = 12,0 ат. Начальная температура аммиака -10 °С; КПД компрессорной установки 0,70. Вычислить также температуру аммиака после сжатия. |
| 63557. Определить пригодность одноступенчатого поршневого компрессора с диаметром цилиндра 180 мм, длиной хода поршня 200 мм и частотой ходов поршня 4,0 с^-1 для сжатия 80 кг/ч воздуха от одной атмосферы и температуры 20°С до Pизб = 4,5 ат. Мертвое пространство составляет 5 % от объема, описываемого движущимся поршнем; показатель политропы при расширении воздуха, остающегося в мертвом пространстве, m = 1,25. |
| 63558. Произвести сравнение значений теоретических работ, расходуемых на сжатие 1 кг воздуха при начальной температуре t1 = 20°С от Pабс = 1,0 ат до: а) Pабс = 1,1 ат и б) 5 ат. Расчеты произвести по термодинамическим формулам адиабатического и политропного сжатия и по формуле для несжимаемого газа. |
| 63559. Испытания центробежного вентилятора при n = 1440 мин^-1 показали следующие результаты: Vc, м3/ч 100 350 700 1000 1600 2000 dр, Па 449 424 432 427 387 316 Определить расход воздуха, обеспечиваемый вентилятором при его работе на гидравлическую сеть, если известно, что при значении расхода через эту сеть 1350 м3/ч потери на создание скорости dPск = 85 Па (Дж/м3), а на трение и местные сопротивления dPтр. + dPм.с = 288 Па; разность статических давлений в пространствах нагнетания и всасывания для сети (противодавление) составляет dPдоп = p2 - p1 = 128 Па. |
| 63560. Вентилятор подает 3700 м3/ч воздуха через всасывающий и нагнетательный трубопроводы одинакового диаметра. Перед вентилятором имеется разрежение 16 мм вод. ст.; в нагнетательном трубопроводе после вентилятора избыточное давление составляет 21 мм вод. ст. Частота вращения колеса вентилятора 16 с^-1. Потребляемая мощность 0,70 кВт. Определить создаваемую вентилятором разность давлений и КПД вентилятора. Вычислить также новые значения производительности и расходуемой мощности при изменении частоты вращения на 1150 мин^-1. |
| 63561. Водоструйный насос (рис. ) перекачивает 7,8 м3/ч жидкости относительной плотности 1,20 на высоту 3,2 м. Рабочая вода подается под напором 22 м вод. ст. с расходом 2,67 л/с. Определить КПД насоса. |
| 63562. Определить необходимую разность давлений, которую должен создавать вентилятор (рис. ) при подаче газа (плотность 1,2 кг/м3) из газохранилища с избыточным давлением 60 мм вод. ст. в установку, где избыточное давление 74 мм вод. ст. Скорость газа в нагнетательном трубопроводе 11,0 м/с; потери напора во всасывающей и нагнетательной линиях 19 и 35 мм вод. ст. соответственно. |
| 63563. Определить разрежение, которое создается струей воды в камере К горизонтального водоструйного насоса (рис ), если диаметры струи на выходе из насадки и на выходе из диффузора равны 23 и 50 мм соответственно, скорость струи на выходе из диффузора w2 = 2,70 м/с: давление на выходе из диффузора 760 мм рт. ст. Потерями энергии в насосе можно пренебречь. |
| 63564. Определить реальную производительность шестеренчатого насоса (рис ) при числе оборотов 440 мин^-1. Число зубьев на каждой шестерне равно 7, ширина зуба 42 мм, площадь сечения зуба, ограниченная внешней окружностью соседней шестерни, равна 960 мм2. Коэффициент подачи насоса 0,82. |
| 63565. Путем расчетов выяснить, можно ли использовать центробежный насос с характеристиками предыдущего примера для подачи 115 м3/ч раствора с относительной плотностью 1,12 из бака, в котором давление атмосферное, в аппарат с избыточным давлением ризб = 0,40 ат, расположенный на высоте 10,8 м от уровня жидкости в баке. Трубопровод диаметром 140 x 4,5 мм имеет расчетную длину (включая эквивалентную длину местных сопротивлений) 140 м. Коэффициент трения в трубе принять равным 0,030. |
| 63566. Испытания центробежного насоса при перекачивании жидкости плотностью 1120 кг/м3 показали следующие результаты (n = 20 с^-1): Vс*10^3, м3/с 0 10,8 21,2 29,8 40,4 51,1 H, м 23,5 25,8 25,4 22,1 17,3 11,9 N, кВт 5,2 7,9 10,1 11,3 12,0 18,5 Построить графические характеристики насоса, предварительно рассчитав значения КПД установки при каждой производительности. |
| 63567. Поршневым насосом простого действия (рис. ) с диаметром поршня 160 мм и ходом поршня 200 мм необходимо подавать 25,8 м3/ч жидкости относительной плотностью 0,93 из сборника, где давление атмосферное, в аппарат с избыточным давлением pизб = 3,2 ат на высоту 19,5 м. Потери напора во всасывающем трубопроводе составляют 1,7 м и в нагнетательном - 8,6 м. Определить необходимые значения частоты хода поршня и мощности привода при коэффициенте подачи насоса 0,85 и КПД насоса 0,80, редуктора 0,95 и электродвигателя 0,95. |
| 63568. Определить коэффициент подачи плунжерного насоса двойного действия (рис. ), который при частоте вращения привода 65 мин^-1, диаметрах плунжера и штока 125 и 35 мм, радиусе кривошипа 136 мм обеспечивает расход жидкости 23,0 м3/ч. |
| 63569. Определить высоту всасывания поршневого насоса при перекачивании воды при 60°С и атмосферном давлении 735 мм рт. ст., если суммарные потери напора во всасывающем трубопроводе составляют 6,5 м вод. ст.; частота ходов поршня 150 мин^-1. |
| 63570. Определить напор, развиваемый насосом, если избыточное давление на нагнетательном трубопроводе (рис. ) составляет 3,8 кгс/см2, а вакуумметр на всасывающем трубопроводе показывает разрежение 210 мм рт. ст. Вертикальное расстояние между точками измерения давлений 0,410 м. Диаметры всасывающего и нагнетательного трубопроводов 350 и 300 мм. Насос перекачивает 8,40 м3/мин воды. Атмосферное давление равно 760 мм рт. ст. |
| 63571. С целью экспериментального определения коэффициента продольного квазидиффузионного перемешивания в потоке газа, проходящего через аппарат с насадкой, проведены опыты, из которых получена выходная кривая (кривая отклика) на импульсный ввод индикатора (трассера) на входе в слой насадки. Результаты измерения концентрации индикатора в потоке на выходе из насадки приведены на рис. , график на котором определяет функцию С(т). Вычислить коэффициент продольного перемешивания Е в потоке газа с фиктивной скоростью (на полное сечение колонны) w = 0,40 м/с при высоте слоя насадки Н = 6,0 м. |
| 63572. Определить гидравлическое сопротивление слоя скрубберной насадки из колец Рашига 25 x 25 x 3 мм при прохождении через него воздуха в количестве Vc = 3,2 м3/с при атмосферном давлении и температуре 15°С. Диаметр колонны 2,2 м; высота неупорядоченного слоя насадки Н = 4,8 м. |
| 63573. В межтрубном пространстве кожухотрубчатого теплообменника (рис. ) охлаждается 4,5 л/с анилина от 110 до 50°С. Анилин проходит вдоль оси труб (перегородки в межтрубном пространстве отсутствуют). Внутренний диаметр кожуха аппарата 153 мм, число труб 19, диаметр труб 20 х 2 мм и их длина 3,0 м. Среднее значение температуры наружной поверхности труб, охлаждаемых изнутри водой, равно 25°С. Вычислить потери давления на трение. |
| 63574. Вычислить потери давления при прохождении 16 кг/с анилина по межтрубному пространству кожухотрубчатого теплообменника, имеющего 18 поперечных перегородок с площадью сечения в сегментном вырезе перегородки 3,7 х 10^-2 м2. Общее число труб 196, их диаметр 25 x 2 мм. Внутренний диаметр штуцеров для входа и выхода из межтрубного пространства 150 мм. Средняя температура анилина 19 °С. |
| 63575. В четырехходовом кожухотрубчатом теплообменнике (рис. ), имеющем 206 труб длиной 2,0 м и диаметром 25 x 2 мм, происходит нагревание 17 кг/с 100 % - й уксусной кислоты при ее средней температуре 47°С. Средняя температура стенок труб со стороны кислоты составляет 88°С. Диаметр штуцеров для входа и выхода из трубного пространства 159 x 4,5 мм. Определить необходимую разность давлений на концах трубопровода (удельную потерю механической энергии). |
| 63576. Определить экономически оптимальный диаметр трехкилометрового горизонтального трубопровода для транспортирования при нормальных условиях Vc.0 = 6500 м3/ч метана при средней температуре 20°С. КПД нагнетательной установки равен 0,75. Стоимость электроэнергии принять равной 12 руб. за 1 кВт*ч, стоимость амортизации и ремонта - 1200 руб. в год на 1 м длины и на 1 м диаметра трубопровода. Коэффициент трения L = 0,03; потери на местные сопротивления составляют 10 % от потерь на трение; противодавление отсутствует. |
| 63577. Определить диаметр трубопровода длиной 2000 м для транспортирования 420 кг/ч водорода при 20°С и атмосферном давлении, если разность давлений на его концах должна быть dр = 120 мм вод. ст. |
| 63578. Определить необходимое давление в начале протяженного трубопровода длиной 100 км и диаметром 316 мм, по которому при постоянной температуре 15 °С передается 6000 кг/ч природного газа (метана). Давление газа на выходе из трубопровода должно быть рaбс = 1,5 ат; коэффициент трения принять равным L = 0,025. Всеми затратами, кроме потерь на трение, можно пренебречь. |
| 63579. Толуол при средней температуре 10°С поступает самотеком из верхнего бака в нижний. Разность уровней в баках составляет 4,0 м; давление в обоих баках атмосферное. Алюминиевый трубопровод имеет три внезапных поворота (колена), кран и задвижку при общей длине 19 м и внутреннем диаметре 50 мм. Определить расход толуола. |
| 63580. По трубопроводу диаметром 108 x 4 мм и общей длиной 480 м на высоту 20 м подается 42 м3/ч минерального масла. Имеются два плавных поворота на 90° с радиусом 300 мм и кран. Определить, выгодно ли подогревать масло с 15 до 50°С греющим паром, если стоимость электроэнергии можно принять равной 12 руб. за 1 кВт*ч, а стоимость пара давлением рабс = 1,0 ат - 600 руб. за 1 тонну. КПД насосной установки равен 0,68, относительные плотности масла при 15 и 50°С составляют 0,96 и 0,89 и вязкости 3,4 и 0,19 Па*с соответственно. Удельная теплоемкость масла составляет 1,7*10^3 Дж/(кг*К). |
| 63581. Электродвигатель, потребляющий мощность 1,35 кВт и имеющий собственный КПД hд = 0,95, подключен к вентилятору, который подает воздух с температурой 50°С в установку с избыточным давлением 35 мм вод. ст. Длина горизонтального стального трубопровода 70 м, диаметр 102 х 6 мм. Расход воздуха измеряется нормальной диафрагмой с диаметром отверстия 49 мм с подключенным к ней водяным дифференциальным манометром, показание которого составляет 400 мм. На трубопроводе имеются две задвижки и четыре поворота (отвода) под углом 90° с радиусом изгиба 300 мм. Вычислить КПД вентилятора. |
| 63582. Из бака с атмосферным давлением с помощью насоса перекачивается при 20°С 30 т/ч нитробензола в реактор, где поддерживается избыточное давление 0,10 ат (рис. ). Диаметр стальной трубы 89 х 4 мм; общая длина 45 м; коррозия трубы незначительная. На трубопроводе имеются: диафрагма с диаметром отверстия 50 мм, одна задвижка и три поворота на 90° с радиусом изгиба 150 мм. Высота подъема жидкости составляет 15 м. Вычислить мощность, потребляемую насосом при его общем КПД, равном 0,65. |
| 63583. Вычислить потерю давления на преодоление сил трения при прохождении по змеевику воды со скоростью 1,2 м/с при температуре 30°С. Бывшая в употреблении стальная труба имеет диаметр 43 х 2,5 мм; число витков 10, диаметр витков 1,0 м. |
| 63584. Топочный газ с температурой 250°С проходит через горизонтальный газоход длиной Lг и эквивалентным диаметром dэ.г. и затем через дымовую трубу высотой Н = 20 м и диаметром d отводится в атмосферу, где температура воздуха tв = -17,5°С. Объемный состав газа: N2 - 0,775; СО2 - 0,127; О2 -,049; Н2О - 0,049. Газоход и труба имеют одинаковые площади поперечных сечений. Вычислить скорость газа, если суммарное значение коэффициентов сопротивления трения и всех местных сопротивлений в газоходе и в трубе известно и равно LLг/dэ.г. + LH/d + Eei = 27,0, где L - коэффициент трения, одинаковый для газохода и трубы; Eei - сумма коэффициентов местных сопротивлений. |
| 63585. Вдоль оси воздухопровода диаметром 159 x 3,5 мм установлена трубка Пито - Прандтля (рис. ). Определить максимальную и среднюю скорости воздуха, его объемный расход при рабочих и нормальных условиях и массовый расход, если давление в трубопроводе атмосферное, температура 40°С, а показание водяного дифманометра, подключенного к скоростной трубке, составляет 15 мм. |
| 63586. В горизонтальном трубопроводе (внутренний диаметр 152 мм) производится измерение расхода воды с помощью нормальной диафрагмы с диаметром отверстия 83,5 мм и подключенного к ней дифференциального ртутного манометра (рис. ). Определить объемный и массовый расходы воды и ее скорости в трубопроводе и в отверстии диафрагмы, если показание дифманометра составляет 180 мм рт. ст. Температура воды 20°С. |
| 63587. Вычислить время полного истечения воды из открытого в атмосферу цилиндрического сосуда диаметром 1,6 м, первоначальной высотой уровня воды 1,0 м и диаметром отводящего патрубка 0,025 м при коэффициенте расхода а0 = 0,64. Результат сравнить с результатом предыдущего примера. |
| 63588. Сосуд Мариотта представляет закрытую емкость, из которой жидкость вытекает из нижнего патрубка (А) под действием неизменного во времени напора Н (рис. ), что обеспечивается наличием открытой в атмосферу трубки (Б), по которой по мере истечения жидкости атмосферный воздух поступает в верхнюю часть емкости. Определить скорость истечения и время снижения уровня воды от начального уровня (2400 мм) до уровня воздушной трубки, если Н = 1000 мм, диаметры цилиндрической емкости D = 1600 мм и патрубка истечения d0 = 25 мм, коэффициент расхода а0 = 0,64. |
| 63589. Вычислить значения скоростей движения в прямой трубе диаметром 51 x 2,5 мм, при которых потоки перестают быть ламинарными, а) для воздуха при рaбс = 1ат и t = 20°С; и б) для нефтяного масла относительной плотности 0,96, имеющего динамическую вязкость ц = 35,0*10^-3 Па*с. |
| 63590. По горизонтальному трубопроводу, на котором имеется сужение с диаметра 200 мм до 100 мм, проходит 1200 м3/ч (при нормальных условиях) метана при 30°С. Дифференциальный водяной манометр, открытый в окружающую среду, где давление составляет 760 мм рт. ст., имеет показание h1 = 40 мм рт. ст. (рис. ). Определить статическое давление в потоке метана в узком сечении ll и показание подключенного в этом сечении дифференциального манометра, если потерями энергии между сечениями I и II можно пренебречь. |
| 63591. По трубам кожухотрубчатого теплообменника (диаметр труб 76 х 3 мм) проходит газ под атмосферным давлением. Требуется определить новый диаметр труб, при котором тот же газ, но при избыточном давлении ризб = 5 ат будет иметь прежние значения скорости и массового расхода при постоянном числе труб. |
| 63592. Определить режим течения воды в межтрубном пространстве теплообменника типа "труба в трубе" (рис. ), изготовленного из труб диаметрами 51 х 2,5 мм и 25 х 2 мм. Массовый расход воды 4,1 т/ч, ее средняя температура 35°С. |
| 63593. Значения динамической вязкости некоторой жидкости (например, хлорбензола) известны при двух различных температурах: при 20°С ц1 = 0,90*10^-3 Па*с и при 50°С ц2 = 0,60*10^-3 Па*с. Вычислить значение вязкости этой жидкости при 70°С. |
| 63594. Вычислить значение кинематической вязкости жидкого воздуха при температуре t = -189 °С и атмосферном давлении. Молярный состав жидкой смеси: 81 % азота и 19 % кислорода. При t = -189 °С динамическая вязкость жидкого кислорода цO2 = 22,6*10^-5 Па*с и жидкого азота цN2 = 11,8*10^-5 Па*с. |
| 63595. Рассчитать динамическую вязкость суспензии, содержащей 10 м3 воды и 800 кг дисперсной фазы (твердой). Относительная (по воде) плотность твердой фазы 1,2. Температура суспензии 20°С. |
| 63596. Вычислить динамическую вязкость продуктов сгорания органического топлива (топочных газов), имеющих следующий объемный состав: N2 - 79 %; СO2 - 16 %; O2 - 5 %. Температура газов 400°С, давление атмосферное. |
| 63597. Определить значение кинематической вязкости диоксида углерода при 30°С и рабс = 5,0 ат. |
| 63598. Определить в общем виде соотношение между значениями максимальной и средней скоростей течения ламинарной пленки вдоль плоской поверхности, имеющей угол отклонения от вертикали b, если при Rепл = 4Г/ц < 1600 по толщине пленки (d) имеет место параболический профиль скорости w = pg cos b*у(d - y/2)/ц. Определить также касательное напряжение трения стекающей пленки воды при плотности орошения на единицу ширины пленки Г = 0,120 кг/(с*м), температуре 30°С и b = 0°. |
| 63599. Масса колокола мокрого газохранилища (газгольдера) составляет 2900 кг (рис ). Диаметр колокола 6,0 м. Вычислить избыточное давление внутри заполненного газом газгольдера. |
| 63600. Вычислить силу трения о стенку ламинарного потока воды в трубопроводе с внутренним диаметром 20 мм, если имеет место параболический профиль скорости Пуазейля w(r) = wм [1 - (r/R)2], м/с, где wм = 0,20 м/с - максимальная скорость воды на оси трубы; r - текущий радиус потока, м; R - внутренний радиус трубы, м. Динамическая вязкость воды ц = 1,0*10^3 Па*с. Длина трубы составляет 10 м. |
| 63601. Дифференциальный манометр со ртутью в качестве манометрической жидкости подключен к двум точкам горизонтального трубопровода (рис.). Показание дифманометра h = 16 мм. Определить разность статических давлений в точках подключения при прохождении по трубопроводу: а) воды; б) воздуха при атмосферном давлении и температуре 20°С. |
| 63602. Показание вакуумметра, подключенного к барометрическому конденсатору, составляет 480 мм рт. ст. Давление в окружающей среде (барометрическое) 752 мм рт. ст. Определить значение абсолютного давления в конденсаторе и высоту уровня воды в барометрической трубе (рис. ). |
| 63603. Внутри параллельных труб одноходового кожухотрубчатого теплообменника (рис. ) при средней температуре 50°С и давлении 2 ат (показание дифференциального манометра) со скоростью 9,0 м/с проходит воздух. Число труб n = 121; их диаметр 38 x 2 мм, где первое число обозначает наружный диаметр трубы, второе - толщину ее стенки. Барометрическое давление составляет рбар = 740 мм рт. ст. Определить: а) массовый расход воздуха; б) объемный расход воздуха при рабочих условиях внутри теплообменника; в) объемный расход воздуха, приведенный к нормальным условиям (Т0 = 273 К = 0°С; р0 = 760 мм рт. ст.). |
| 63604. Определить плотность диоксида азота при избыточном давлении ризб = 10 ат и температурах 20 и 200°С. |
| 63605. Вычислить плотность воздуха, находящегося под разрежением 440 мм рт. ст. и при температуре t = -40°С; внешнее давление составляет 750 мм рт. ст. |
| 63606. Определить необходимое число реальных тарелок для непрерывного разделения 2,8 т/ч смеси ацетон - бензол. Состав исходной смеси xF = 0,35, дистиллята xD = 0,85 и кубовой жидкости xW = 0,03 (мол.). Среднее значение коэффициента обогащения (КПД) на тарелках составляет 0,74. Коэффициент избытка флегмы 1,3 от теоретически минимального значения. Определить также расходы верхнего и нижнего продуктов и явный вид уравнений рабочих линий процесса. |
| 63607. Бинарная смесь 1,4-диоксана с водой не может быть разделена ректификацией при атмосферном давлении вследствие образования нераздельно кипящей смеси. Для извлечения диоксана используется экстракция его из водного раствора бензолом с последующей ректификацией смеси диоксан - бензол. Определить конечное содержание диоксана в воде, если 150 кг 20 % -го раствора диоксана обрабатываются последовательно пятью порциями бензола по 100 кг каждая. В свежем растворителе массовая доля диоксана 2 %. Считать, что на каждой ступени экстрагирования достигается равновесие. Взаимной растворимостью воды и бензола пренебречь. |
| 63608. В противоточном экстракторе непрерывного действия обрабатываются чистым бензолом сточные фенольные воды с целью очистки воды и извлечения фенола. Определить необходимый расход растворителя и число теоретических ступеней экстрагирования, если в 1 ч обрабатывается 10 м3 воды. Концентрация фенола в воде: начальная 8 кг/м3, конечная 0,5 кг/м3, конечная концентрация фенола в бензоле 25 кг/м3, температура жидкостей 25°С. |
| 63609. По равновесным составам сосуществующих фаз (в массовых долях, %), приведенным в табл. 7.1, построить фазовые диаграммы равновесия для системы вода (А) - уксусная кислота (В) - диэтиловый эфир (С) при 25°С в координатах: а) X, Y - z, Z; б) X - Y. |
| 63610. Определить наибольшую достижимую массовую долю уксусной кислоты в экстракте для системы вода - уксусная кислота - диэтиловый эфир при 25°С, если экстракция ведется в противотоке: а) для 15 %-й исходной смеси; б) для 5 %-й исходной смеси (по кислоте). |
| 63611. Рассчитать необходимое число ступеней и массу растворителя для экстрагирования уксусной кислоты из водного раствора диэтиловым эфиром (t = 25 °С), если массовая доля уксусной кислоты в исходной смеси 5 %, а в экстракте после отгонки растворителя 60 %. В 1 ч перерабатывается 1000 кг исходного раствора; эфир из рафината и экстракта отгоняется полностью; массовая доля кислоты в остатке не более 1 %. |
| 63612. Определить значение коэффициента массопередачи при извлечении фенола из сточных вод с помощью осаждающихся капель бензола диаметром 7,8*10^-3 м. При температуре 20°С и малых содержаниях фенола справедливо линейное уравнение равновесия у*= Зх, что соответствует коэффициенту распределения m = 3. Сопоставить значения внешнего и внутреннего сопротивлений массопереносу. |
| 63613. Определить времена отработки на 100 и на 50 % сферической пористой (ем = 0,5) частицы при экстрагировании из нее твердого растворимого вещества потоком (w = 0,25 м/с) чистого (С = 0) растворителя (рис. ). Радиус частицы 0,4*10^-3 м; плотность и вязкость растворителя р = 1,2*10^3 кг/м3 и ц = 1,4*10^-3 Па*с; плотность растворяемого вещества рм = 4,0*10^3 кг/м3, коэффициент диффузии вещества в растворителе D = 3,0*10^9 м2/с; концентрация насыщения при постоянной температуре процесса экстрагирования С*= 30 кг/м3. Для определения интенсивности внешней массоотдачи воспользоваться корреляционным соотношением Nu' = 0,80Re^0,50(Pr)^1/3 (аналог соотношения (7.20)). |
| 63614. В вертикальном отстойнике с коническим дном находятся осадок и 7 м3 раствора, содержащего 2 т NaOH. После отстаивания сливается прозрачная часть объемом 6 м3, отстойник доливается чистой водой, и суспензия перемешивается. После повторного отстаивания снова сливается 6 м3 чистого раствора. Три слитых с осадка раствора смешиваются и направляются на выпарку. Определить: а) содержание NaOH; б) массовую долю NaOH в растворе, поступающем на выпарку. |
| 63615. С целью извлечения меди колчеданные огарки подвергаются хлорирующему обжигу с поваренной солью. В обожженной массе медь содержится в форме CuCI2. Массовая доля хлорида меди составляет 11 %. Обожженный продукт подвергается выщелачиванию в противоточной батарее подкисленной водой, получающейся от промывки отходящих газов. Инертная твердая масса удерживает 2 кг воды на 1 кг твердого вещества. На каждой ступени достигается равновесие. Сколько ступеней необходимо иметь в батарее для получения раствора с массовой долей СиС12 12 % и степенью извлечения 98 % Сu из обожженного продукта? |
| 63616. Едкий натр получается по реакции Na2CO3 + СаО + Н2O = СаСO3 - 2NaOH. Продукты реакции поступают в первую ступень непрерывной противоточной трехступенчатой батареи с содержанием воды 50 % от массы шлама (СаСO3). В дальнейшем, при переходе со ступени на ступень и выходе из батареи, шлам удерживает воды в 1,5 раза больше собственной массы. Желательно добиться 98 %-го извлечения NaOH. Определить расход воды (на 100 кг сухого шлама) и составы растворов на каждой ступени. |
| 63617. Маслоэкстракционная установка перерабатывает 1 т/ч «лепестка» (раздавленные и частично обезжиренные семена подсолнуха) с массовой долей масла 28 % и бензина 2,5 %. Поступающий в установку в качестве растворителя регенерированный бензин содержит 1,5 % масла. Масса растворителя, поступающего в установку, составляет 50 % от массы «лепестка». По опытным данным масса раствора, удерживаемого твердой фазой, зависит от содержания в нем масла: ####. Определить: 1) количество экстракта и массовую долю масла в нем; 2) массу остаточного раствора, удерживаемого твердой фазой (шротом), и массовую долю масла в нем; 3) число ступеней экстрагирования. |
| 63618. В непрерывнодействующей противоточной установке производительностью 4,4 т/сут из руды извлекается озокерит (горный воск) с помощью керосина (или бензина). В экстракте, выходящем из каскада экстракторов, содержится 5 кг озокерита в 100 кг чистого растворителя. В исходной руде ~ 25 % озокерита и 75 % породы. В рафинате 0,2 кг озокерита на 100 кг пустой породы. Растворитель содержит 0,05 кг озокерита на 100 кг керосина. Необходимо определить число теоретических ступеней для осуществления процесса экстрагирования. |
| 63619. Рассчитать равновесные количества хлористого этила, адсорбированные двадцатью килограммами активированного угля при температурах 20 и -15°С и одинаковом парциальном давлении парообразного хлористого этила в воздухе р = 0,162 кгс/см2. Равновесие описывается изотермой Ленгмюра с параметрами а*м = 0,55 кг/кг угля; b20 = 0,013 и b-15 = 0,12 (мм рт. ст.)^-1. |
| 63620. Определить количество пропана, адсорбируемого 1 кг силикагеля в равновесных условиях при температуре 20°С и относительных давлениях пропана р/р*= 0,05 и 0,15. Справедлива изотерма равновесия БЭТ с параметрами а*м = 2,0 % и С1 = 19. |
| 63621. Определить количество поглощенного CS2 одним килограммом цеолита NaA при 20°С и парциальном давлении CS2 р = 30 мм рт. ст. Система NaA-CS2 описывается изотермой (8.3). Коэффициент аффинности для CS2 X = 2,08; структурная константа для NaA В = 4,9*10^-6 К^-2; параметр W0 = 0,205*10^-3 м3/кг. |
| 63622. Вычислить время окончания процесса адсорбции внутри сферической частицы активированного угля СКТ при ее заполнении бензолом при следующих условиях: диаметр частицы d = 2*10^-3 м; концентрация адсорбтива в окружающем частицу газе С0 = 20*10^-3 кг/м3; температура процесса t = 20°С; коэффициент эффективной диффузии бензола через насыщенный слой внутри частиц Dэф = 2,3*10^-6 м2/с. |
| 63623. Частицами активированного угля сферической формы диаметром d = 4*10^-3 м адсорбируется хлористый этил при постоянном его парциальном давлении в окружающей частицы среде р = 1,5 мм рт. ст. и температуре 20°С. Равновесие описывается изотермой Ленгмюра с параметрами a*м = 0,55 кг/кг угля и b = 0,013 (мм рт. ст.)^-1. Определить среднюю концентрацию хлористого этила в первоначально чистых частицах угля через 200 с после начала адсорбции. Коэффициент диффузии хлористого этила в воздухе при 20°С принять D = 7,9*10^-6 м2/с; плотность частицы угля ру = 1,2*10^3 кг/м3. |
| 63624. Вычислить значение коэффициента массоотдачи от потока воздуха, содержащего примесь сероуглерода, фильтрующегося через неподвижный слой сферических частиц адсорбента диаметром 3*10^-3 м. Массовый поток воздуха 0,50 кг/(м2*с). Температура воздуха 20°С. Порозность неподвижного слоя е0 = 0,4. |
| 63625. Найти значение общего коэффициента массопередачи при адсорбции паров воды из потока воздуха в аппарате с псевдоожиженным слоем сферических частиц цеолита NaA; диаметр частиц 2*10^-3 м. Температура изотермического процесса 20°С; объемный расход газа на 1 м2 поперечного сечения слоя 5,0*10^-3 м3/(м2*с). Концентрация паров влаги в поступающем воздухе 3,5*10^-3 кг/м3. |
| 63626. Определить максимальное и реальное время защитного действия неподвижного слоя активированного угля СКТ высотой 400 мм при фильтровании через него потока воздуха с начальной концентрацией паров бензола С0 = 25*10^-3 кг/м3 и температурой 20°С. Скорость воздуха на полное сечение аппарата 0,46 м/с; изотерма адсорбции прямоугольная; равновесная емкость частиц адсорбента а*м = 270 кг/м3 (рис. ), порозность слоя e0 = 0,38. Потеря времени защитного действия слоя согласно опытным данным т0 = 820 с. |
| 63627. Определить необходимую высоту движущегося со скоростью v = 2,6*10^-3 м/с слоя активированного угля при адсорбции из потока воздуха (w = 0,42 м/с на полное сечение) адсорбтива от концентрации 0,10 до 0,01 кг/м3. Изотерма адсорбции представлена на рис. В поступающем адсорбенте концентрация целевого компонента а0 = 1,3 кг/м3. Зависимость общего коэффициента массопередачи от концентрации адсорбтива в угле представлена аппроксимационной зависимостью b0 = 12,7*ехр(-0,068а) с^-1. Порозность движущегося слоя е = 0,50. |
| 63628. Определить основные размеры аппарата с псевдоожиженным слоем частиц цеолита NaA плотностью 1200 кг/м3 и диаметром 2 мм при непрерывной адсорбции водяного пара из потока воздуха от начальной концентрации 3,8*10^-3 кг/м3 до конечной концентрации 0,04*10^-3 кг/м3 при атмосферном давлении. Объемный расход воздуха 0,50 м3/с при температуре адсорбции 20 °С. Концентрация влаги в исходном адсорбенте составляет 0,48 кг/м3. Изотерма адсорбции может быть принята линейной: а*= 4*10^4 С. Коэффициент аффинности для паров влаги X = 2,53; структурная константа цеолита В = 5,5*10^-6 К^-2. Порозность псевдоожиженного слоя e = 0,5. |
| 63629. Влажный материал, содержащий 280 г влаги на на 1 кг абсолютно сухой основы, высушивается до состояния, соответствующего содержанию 70 г на 1 кг абсолютно сухого материала. Расход поступающего в сушилку влажного материала Gн = 2,0 т/ч. Определить количества высушенного материала и испаряемой влаги. |
| 63630. Определить количество удаляемой из 1 кг влажного материала влаги при его высушивании от а) 120 до 60 % и б) от 12 до 6 % (на абсолютно сухой материал). |
| 63631. Вычислить влагосодержание и энтальпию влажного воздуха при температуре t = 30°С, относительной влажности ф = 0,75 (75 %) и общем давлении П = 0,0981 МПа (1 кгс/см2). |
| 63632. По данным предыдущего примера вычислить удельный объем влажного воздуха, приходящийся на 1 кг сухого воздуха, т. е. на (1 + х) кг паровоздушной смеси. |
| 63633. Определить относительную влажность воздуха при его температуре t = 150°С, общем давлении П = 760 мм рт. ст. и влагосодержании х = 0,070 кг/кг сух. воздуха. |
| 63634. Определить влагосодержание воздуха при t = 60°С и ф = 50 %, если барометрическое давление П = 765 мм рт. ст., и оценить погрешность при нахождении этого же влагосодержания с помощью l - х диаграммы, построенной для среднегодового давления 745 мм рт. ст. |
| 63635. С помощью l - х диаграммы (рис. ) определить энтальпию и влагосодержание воздушно-паровой смеси, имеющей температуру 60°С и относительную влажность 30 %. Найти также температуры точки росы и мокрого термометра; сравнить значения tт.р и tм. с вычисленными по соотношениям (9.6) и (9.7) при П = 745 мм рт. ст. |
| 63636. По диаграмме состояния l - х определить парциальное давление водяного пара, относительную влажность и температуру точки росы воздушно-паровой смеси, имеющей температуру t = 80 °С и энтальпию I = 150 кДж/кг сух. воздуха. |
| 63637. Определить по l - х диаграмме относительную влажность и другие параметры влажного воздуха, если показания психрометра таковы: температура (по сухому термометру) t = 40 °С и температура мокрого термометра tм = 35 °С. Среди прочих параметров найти температуру точки росы и рn. |
| 63638. Определить по l - х диаграмме энтальпию, влагосодержание и относительную влажность воздуха после его нагрева в поверхностном калорифере от комнатных параметров t0 = 24°С и ф0 = 0,70 до t1 = 90°С. |
| 63639. По показаниям психрометра (температура сухого термометра t = 85°С и температура мокрого термометра tм = 68°С при барометрическом давлении П = 750 мм рт. ст и скорости воздуха w = 1,0 м/с вычислить относительную влажность воздуха. |
| 63640. Определить расходы сухого воздуха и теплоты в теоретической сушилке при удалении из материала 100 кг/ч влаги, если начальное состояние воздуха (перед калорифером): t0 = 15°С и ф0 = 0,80, а на выходе из сушилки: t2 = 44°С и ф2 = 0,50. |
| 63641. Определить температуру влажного материала, выходящего из сушилки при влажности выше критической, если воздух на выходе из сушилки имеет температуру t2 = 100°С и влагосодержание х2 = 0,0135 кг/кг сух. воздуха. |
| 63642. Перед поверхностным калорифером (рис. ) производится смешение в массовых отношениях 1 : 3 (по сухому воздуху) свежего воздуха с параметрами t0 = 25°С и ф0 = 50 % и выходящего из сушилки с параметрами t2 = 50°С и ф2 = 80 %. Определить параметры смеси перед калорифером и после него, если подогрев смеси производится до температуры t1 = 80°С. |
| 63643. Вычислить движущую силу процесса сушки по влагосодержанию воздуха dхср и по температурному потенциалу Кср. Сушка происходит в периоде постоянной скорости; сушилка теоретическая; нормальный сушильный вариант. Параметры атмосферного воздуха t0 = 22°С и ф0 = 75 %; параметры воздуха на выходе из сушилки t2 = 50°С и ф2 = 45 %. |
| 63644. Определить необходимые значения расхода воздуха, расхода и давления греющего пара для противоточной сушилки, работающей по нормальному сушильному варианту. Производительность по влажному материалу Gн = 350 кг/ч; начальная и конечная влажности материала uн = 42 % и uк = 11 %; температура материала на входе в аппарат vн = 18°С и на выходе vк = 47°С. Состояние воздуха до калорифера: t0 = 15°С и ф0 = 70 %; после сушилки: t2 = 45°С и ф2 = 60 %. Удельная теплоемкость высушенного продукта ск = 2,35 кДж/ (кг*К). Масса транспортирующего устройства Gтp = 600 кг/ч. Тепловые потери в окружающую среду EQпот составляют 12 % от суммы остальных слагаемых теплового баланса. Влажность греющего пара составляет 6 %. |
| 63645. Определить значение термического коэффициента полезного действия теоретической сушилки, работающей при следующих параметрах воздуха: t0 = 20°С, ф0 = 80 %; t2 = 40°С и ф2 = 60 %. |
| 63646. Определить необходимые расходы воздуха, теплоты и греющего пара, термический КПД, а также теплопередающую поверхность парового калорифера при высушивании в теоретической сушилке 500 кг/ч влажного материала от 60 до 10 % (считая на общую массу). Показания психрометра атмосферного воздуха t0 = 20°С и tм = 15°С. Уходящий из сушилки воздух имеет t2 = 50°С и ф2 = 50 %. Температура насыщенного греющего пара на 9°С (К) превышает температуру воздуха на выходе из калорифера; степень сухости пара 96 %. Коэффициент теплопередачи для калорифера К = 45 Вт/(м2*К). Тепловые потери в окружающую среду составляют лишь 3 % от полезной теплоты, что позволяет считать изменение параметров воздуха в сушилке происходящими по линии I = const, а тепловые потери учесть только в тепловом балансе при определении расхода греющего пара. |
| 63647. В сушилке, работающей по нормальному сушильному варианту, из материала удаляется 1000 кг/ч влаги. Атмосферный воздух с параметрами t0 = 10°С и ф0 = 78 % нагревается в паровом калорифере насыщенным паром (ризб = 4,0 кгс/см2, влажность 5 %). Показания психрометра на воздухопроводе после сушилки: t2 = 50 °С и tм = 37,5 °С. Удельный расход теплоты на 13 % больше, чем в теоретической сушилке. Определить производительность вытяжного вентилятора, расход греющего пара и поверхность калорифера при коэффициенте теплопередачи К = 30 Вт/(м2*К). |
| 63648. Определить расходы воздуха и теплоты при высушивании 1,0 т/ч влажного материала от uн = 50 % до uк = 6 % (на общую массу) в теоретической сушилке, работающей: а) по нормальному сушильному варианту; б) с промежуточным подогревом, как и в предыдущем варианте, до 100°С; в) с рециркуляцией 80 % отработанного воздуха. Сравнить средние значения потенциалов сушки для этих вариантов. Параметры атмосферного воздуха: t0 = 25°С и х0 = 0,0095 кг/кг сух. воздуха и воздуха после сушилки: t0 = 60°С и х2 = 0,041 кг/кг сух. воздуха. |
| 63649. При сушке некоторого материала в условиях постоянства параметров сушильного агента получены текущие значения влагосодержаний u' материала (в % на сухое вещество) в зависимости от времени т (в ч) от начала процесса сушки, представленные ниже: ####. Определить значения скоростей сушки в зависимости от времени и текущего влагосодержания материала и критическое влагосодержание. |
| 63650. Время сушки влажного материала от 33 до 9 % (на сухое вещество) составило 7 ч. Значения критического и равновесного влагосодержаний данного материала при условиях сушки составили uкр = 16 и 5,0%. Определить время, необходимое для высушивания этого материала при прежних условиях от 37 до 7 %. Начальным периодом нагрева влажного материала можно пренебречь. |
Сборники задач
| Задачи по общей физике Иродов И.Е., 2010 |
| Задачник по физике Чертов, 2009 |
| Задачник по физике Белолипецкий С.Н., Еркович О.С., 2005 |
| Сборник задач по общему курсу ФИЗИКИ Волькенштейн В.С., 2008 |
| Сборник задач по курсу физики Трофимова Т.И., 2008 |
| Физика. Задачи с ответами и решениями Черноуцан А.И., 2009 |
| Сборник задач по общему курсу физики Гурьев Л.Г., Кортнев А.В. и др., 1972 |
| Журнал Квант. Практикум абитуриента. Физика Коллектив авторов, 2013 |
| Задачи по общей физике Иродов И.Е., 1979 |
| Сборник вопросов и задач по физике. 10-11 класс. Гольдфарб Н.И., 1982 |
| Все задачники... |
Статистика решений
| Тип решения | Кол-во |
| подробное решение | 62 245 |
| краткое решение | 7 659 |
| указания как решать | 1 407 |
| ответ (символьный) | 4 786 |
| ответ (численный) | 2 395 |
| нет ответа/решения | 3 406 |
| ВСЕГО | 81 898 |
Форма связи
fizmatbank@ya.ru
Мы в WhatsApp
Мы в Telegram
