環(huán)境工程原理課后答案(2-9章)

1、第二章 第二章 質(zhì)量衡算與能量衡算 質(zhì)量衡算與能量衡算2.1 某室內(nèi)空氣中 O3 的濃度是 0.08×10-6（體積分數(shù)） ，求：（1）在 1.013×105Pa、25℃下，用 μg/m3 表示該濃度；（2）在大氣壓力為 0.83×105Pa 和 15℃下，O3 的物質(zhì)的量濃度為多少？解：理想氣體的體積分數(shù)與摩爾分數(shù)值相等由題，在所給條件下，1mol 空氣混合物的體積為V1＝V0·P0T1/ P1

2、T0＝22.4L×298K/273K＝24.45L所以 O3 濃度可以表示為0.08×10－6mol×48g/mol×（24.45L）－1＝157.05μg/m3（2）由題，在所給條件下，1mol 空氣的體積為V1＝V0·P0T1/ P1T0=22.4L×1.013×105Pa×288K/(0.83×105Pa×273K）＝28.82L所

3、以 O3 的物質(zhì)的量濃度為0.08×10－6mol/28.82L＝2.78×10－9mol/L2.2 假設(shè)在 25℃和 1.013×105Pa 的條件下，SO2 的平均測量濃度為400μg/m3，若允許值為 0.14×10-6，問是否符合要求？ 解：由題，在所給條件下，將測量的 SO2 質(zhì)量濃度換算成體積分數(shù)，即3 39 6510 8.314 298 10 400 10 0.15 10 1.01

4、3 10 64AARTpM ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?大于允許濃度，故不符合要求2.3 試將下列物理量換算為 SI 制單位：質(zhì)量：1.5kgf·s2/m= kg密度：13.6g/cm3= kg/ m32.5 一加熱爐用空氣（含 O2 0.21, N2 0.79）燃燒天然氣（不含 O2 與 N2） 。分析燃燒所得煙道氣，其組成的摩爾分數(shù)為 CO2 0.07，H

5、2O 0.14，O2 0.056，N2 0.734。求每通入 100m3、30℃的空氣能產(chǎn)生多少 m3 煙道氣？煙道氣溫度為300℃，爐內(nèi)為常壓。解：假設(shè)燃燒過程為穩(wěn)態(tài)。煙道氣中的成分來自天然氣和空氣。取加熱爐為衡算系統(tǒng)。以 N2 為衡算對象，煙道氣中的 N2 全部來自空氣。設(shè)產(chǎn)生煙道氣體積為 V2。根據(jù)質(zhì)量衡算方程，有0.79×P1V1/RT1＝0.734×P2V2/RT2即0.79×100m3/303K

6、＝0.734×V2/573KV2＝203.54m32.6 某一段河流上游流量為 36000m3/d，河水中污染物的濃度為 3.0mg/L。有一支流流量為 10000 m3/d，其中污染物濃度為 30mg/L。假設(shè)完全混合。（1）求下游的污染物濃度（2）求每天有多少 kg 污染物質(zhì)通過下游某一監(jiān)測點。解：（1）根據(jù)質(zhì)量衡算方程，下游污染物濃度為1 1 2 21 23.0 36000 30 10000 / 8.87 / 36000

7、 10000V VmV Vq q mg L mg L q q? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（2）每天通過下游測量點的污染物的質(zhì)量為31 2 ( ) 8.87 (36000 10000) 10 /408.02 /m V V q q kg dkg d? ? ? ? ? ? ? ??2.7 某一湖泊的容積為 10×106m3，上游有一未被污染的河流流入該湖泊，流量為 50m3/s。一工廠以 5 m3/s 的流量向湖泊