题目
CSTR中大于平均停留时间的物料占总物料的A.A 0B.B 63.2%C.C 36.8%D.D 100%
CSTR中大于平均停留时间的物料占总物料的
- A.A 0
- B.B 63.2%
- C.C 36.8%
- D.D 100%
题目解答
答案
C
解析
本题考查连续搅拌釜式反应器(CSTR)中物料停留时间分布的知识。关键在于理解停留时间的概率分布遵循指数函数,并掌握如何计算特定停留时间范围内的物料比例。解题核心是利用指数分布的特性,直接求出停留时间大于平均停留时间的概率。
停留时间分布函数
在CSTR中,物料的停留时间τ服从指数分布,其概率密度函数为:
$f(\tau) = \frac{1}{\theta} e^{-\tau/\theta}$
其中,$\theta$为平均停留时间。
计算停留时间大于θ的概率
要求停留时间$\tau > \theta$的概率,需计算积分:
$P(\tau > \theta) = \int_{\theta}^{\infty} f(\tau) d\tau = \int_{\theta}^{\infty} \frac{1}{\theta} e^{-\tau/\theta} d\tau$
积分求解
通过变量代换或直接利用指数分布的性质:
$P(\tau > \theta) = e^{-\theta/\theta} = e^{-1} \approx 0.3679 = 36.8\%$