题目
12 给水处理中,需要将固体硫酸铝配成一定浓度的溶液作为混凝剂。在一配料用的搅拌槽中,水和固体硫酸铝分别以150kg/h和30kg/h的流量加入搅拌槽中,制成溶液后,以120kg/h的流率流出容器。由于搅拌充分,槽内浓度各处均匀。开始时槽内预先已盛有100kg纯水。试计算1h后由槽中流出的溶液浓度。
12 给水处理中,需要将固体硫酸铝配成一定浓度的溶液作为混凝剂。在一配料用的搅拌槽中,水和固体硫酸铝分别以150kg/h和30kg/h的流量加入搅拌槽中,制成溶液后,以120kg/h的流率流出容器。由于搅拌充分,槽内浓度各处均匀。开始时槽内预先已盛有100kg纯水。试计算1h后由槽中流出的溶液浓度。
题目解答
答案
解:设t时槽中的浓度为ρ,dt时间内的浓度变化为dρ
由质量衡算方程,可得

时间也是变量,一下积分过程是否有误?
30×dt=(100+60t)dC+120Cdt
即
(30-120C)dt=(100+60t)dC
由题有初始条件
t=0,C=0
积分计算得:
当t=1h时
C=15.23%
2.13 有一个4×3m2的太阳能取暖器,太阳光的强度为3000kJ/(m2·h),有50%的太阳能被吸收用来加热流过取暖器的水流。水的流量为0.8L/min。求流过取暖器的水升高的温度。
解:以取暖器为衡算系统,衡算基准取为1h。
输入取暖器的热量为
3000×12×50% kJ/h=18000 kJ/h
设取暖器的水升高的温度为(△T),水流热量变化率为

根据热量衡算方程,有
18000 kJ/h =0.8×60×1×4.183×△TkJ/h.K
解之得
△T=89.65K