化工物理常用公式包括:
1. 密度:ρ=m/V(单位:克/厘米³ 或千克/米³)。
2. 液体的粘度:μ=dw.dt/ρ(单位:泊或毫帕秒)。
3. 流体的速度:V=Q/S(单位:米/秒)。
4. 液体的压强:p=ρV。V。g+Z。(单位:帕或标准大气压)。
5. 温度:T=t+273.15(单位:K)。
6. 气体分子的平均自由程:λ=π。sqrt(2D/μ)。其中D为扩散系数(单位:米^2/秒)。
7. 能量方程:Δ。Q=Δ。H-P。Δ。V(理想气体)。
此外,还有动量方程、传热速率方程、斯托克斯定律等常用公式。化工物理计算过程中,需要依据具体的问题进行公式选择。
题目:过滤操作中的压差法测滤膜过滤速率
假设我们正在进行一个简单的过滤实验,使用的是滤膜过滤器,待过滤的液体是水,滤膜材料是聚四氟乙烯(PTFE)。已知的条件包括:
滤膜面积为A = 25 cm^2
滤膜的孔隙率为P = 0.99
滤膜两侧的压力差为ΔP = 1 bar
Q = (ΔP/Δt) × A × (1 - P)
其中,Q为过滤速率(单位:单位时间内的过滤体积,通常以ml/min为单位),ΔP为压力差(单位:bar),Δt为过滤时间(单位:s),A为滤膜面积,P为滤膜孔隙率。
将已知的数据代入公式中,我们得到:
Q = (1/60) × 25 × (1 - 0.99) = 0.0023 ml/min
这个结果表示的是每分钟通过滤膜的液体体积。这个数值可能因实验条件的不同而有所变化,但基本原理和公式是相同的。
需要注意的是,这个公式只是一个简单的示例,实际的过滤过程可能会受到许多因素的影响,如液体粘度、滤纸材质、操作温度等。因此,在实际的化工实验中,需要结合具体情况进行适当的调整和修正。