题目
在活塞流反应器的热量衡算式中,单位时间积累的热量为()。A. KdA(Tw-T)B. dV_r(-R_A)(-ΔH_r)C. GC_p(T+dT)D. 0
在活塞流反应器的热量衡算式中,单位时间积累的热量为()。
A. KdA(Tw-T)
B. dV_r(-R_A)(-ΔH_r)
C. GC_p(T+dT)
D. 0
题目解答
答案
B. dV_r(-R_A)(-ΔH_r)
解析
本题考查活塞流反应器热量衡算式中单位时间积累的热量的相关知识。解题思路是明确活塞流反应器的特点,然后根据热量衡算的基本原理来分析各选项。
对各选项的分析
- 选项A:$KdA(T_w - T)$
- $K$为总传热系数,$dA$为传热面积微元,$(T_w - T)$为壁面温度与流体温度差。$KdA(T_w - T)$表示的是单位时间内通过微元传热面积$dA$的热量,也就是热交换速率,并非单位时间积累的热量,所以该选项错误。
- 选项B:$dV_r(-R_A)(-\Delta H_r)$
- $dV_r$是活塞流反应器的体积微元。$-R_A$是反应速率,它表示单位时间、单位体积内反应物$A$的转化量。$-\Delta H_r$是反应热,即单位摩尔反应物$A$反应时的热效应。
- 那么$dV_r(-R_A)$表示在体积微元$dV_r$内单位时间反应物$A$的转化摩尔数,再乘以$-\Delta H_r$,就得到了在体积微元$dV_r$内单位时间由于化学反应产生或吸收的热量,也就是单位时间积累的热量,所以该选项正确。
- 选项C:$GC_p(T + dT)$
- $G$是物料的质量流速,$C_p$是物料的定压比热容,$T$是温度,$dT$是温度的变化量。$GC_p(T + dT)$这种表达不符合热量衡算中单位时间积累热量的形式,它没有正确体现出热量积累与反应和物料性质的关系,所以该选项错误。
- 选项D:$0$
- 在活塞流反应器中,一般情况下存在化学反应热效应,会有热量的积累,并非为$0$,所以该选项错误。