题目
过滤介质阻力忽略不计,下列恒压过滤循环中那种生产能力最大(θ为时间)A. θ过滤=θ洗涤B. θ洗涤+θ过滤=θ辅C. θ过滤=θ洗涤+θ辅D. θ洗涤=θ过滤+θ辅
过滤介质阻力忽略不计,下列恒压过滤循环中那种生产能力最大(θ为时间)
A. θ过滤=θ洗涤
B. θ洗涤+θ过滤=θ辅
C. θ过滤=θ洗涤+θ辅
D. θ洗涤=θ过滤+θ辅
题目解答
答案
A. θ过滤=θ洗涤
解析
考查要点:本题主要考查恒压过滤过程中不同时间分配对生产能力的影响,需理解过滤时间、洗涤时间、辅助时间与总产量的关系。
解题核心思路:
- 恒压过滤的产量公式:产量$Q$与过滤时间$\theta_{\text{过滤}}$的平方根成正比,即$Q = k\sqrt{\theta_{\text{过滤}}}$($k$为常数)。
- 总循环时间:包含过滤时间、洗涤时间、辅助时间,即$T = \theta_{\text{过滤}} + \theta_{\text{洗涤}} + \theta_{\text{辅助}}$。
- 生产能力比较:需比较不同时间分配下,单位时间内的产量(即$Q/T$)的大小,过滤时间占比越大,通常产量越高。
破题关键点:
- 过滤时间占比:在总时间固定时,过滤时间越长,产量越大;在产量固定时,总时间越短,生产能力越强。
- 选项分析:通过时间关系式,判断哪种分配使$\theta_{\text{过滤}}$占总时间的比例最大。
选项分析:
-
选项A($\theta_{\text{过滤}} = \theta_{\text{洗涤}}$)
- 总时间$T = \theta_{\text{过滤}} + \theta_{\text{洗涤}} + \theta_{\text{辅助}} = 2\theta_{\text{过滤}} + \theta_{\text{辅助}}$。
- 过滤时间占比$\frac{\theta_{\text{过滤}}}{T} = \frac{\theta_{\text{过滤}}}{2\theta_{\text{过滤}} + \theta_{\text{辅助}}}$,若$\theta_{\text{辅助}}$较小,占比显著。
-
选项B($\theta_{\text{洗涤}} + \theta_{\text{过滤}} = \theta_{\text{辅助}}$)
- 总时间$T = \theta_{\text{辅助}} + \theta_{\text{辅助}} = 2\theta_{\text{辅助}}$,过滤时间$\theta_{\text{过滤}}$较小,产量低。
-
选项C($\theta_{\text{过滤}} = \theta_{\text{洗涤}} + \theta_{\text{辅助}}$)
- 总时间$T = 2(\theta_{\text{洗涤}} + \theta_{\text{辅助}})$,过滤时间占比仅$\frac{1}{2}$,效率较低。
-
选项D($\theta_{\text{洗涤}} = \theta_{\text{过滤}} + \theta_{\text{辅助}}$)
- 总时间$T = 2\theta_{\text{过滤}} + 2\theta_{\text{辅助}}$,过滤时间占比更低。
结论:选项A中过滤时间占比最大,单位时间内产量最高,故生产能力最大。