Egzamin z Inżynierii Procesowej (18.06.2010)
ZESTAW B
Pytania testowe:
1. Za pomocą rury Prandtla można bezpośrednio zmierzyć:
a. współczynnik oporu przepływu
b. ciśnienie dynamiczne
c. prędkość średnią
d. nie zdążyłam zapisać ;p
2. Profil prędkości lokalnej płynu niutonowskiego w rurze dla przepływu laminarnego ma kształt:
a. elipsoidy obrotowej
b. paraboloidy obrotowej
c. paraboloidy spłaszczonej
d. nie zdążyłam zapisać ;p
(dla ruchu burzliwego byłaby to paraboloida spłaszczona odp c)
3. Jeżeli na drodze przepływu płynu pojawi się zawór, to po jego minięciu prędkość średnia płynu:
a. zmaleje a potem wzrośnie
b. wzrośnie
c. zmniejszy się
d. pozostanie taka sama
(jeżeli płyn przepływa przez zawór to prędkość zwiększy się odp b)
4. Do wielkości charakterystycznej złoże jako całość NIE zalicza się:
a. porowatości
b. objętości usypowej
c. współczynnika kształtu
d. powierzchni właściwej
(Zalicza się: obj.usypowa, porowatość, pow. właściwa, wysokość)
5. Prędkość pęcherzyka (nie zapisałam czy cieczy czy gazu niestety) nie zależy od:
a. wielkości
b. gęstości
c. przyspieszenia
d. lepkości cieczy
e) żadna odp nie jest prawidłowa
6. Szybkość filtracji - wielkością odniesienia jest:
a. grubość placka filtru (?)
b. stężenie zawiesiny
c. powierzchnia filtratu- tego nie jestem pewna bo wydaje mi się ze chodzi tu o pow. filtracyjną ale może ktoś to zweryfikuje
d. grubość warstwy filtratu
7. Przewodzenie w cieczach polega na przekazywaniu energii wskutek:
a. chaotycznych ruchów pojedynczych cząsteczek
b. burzliwego ruchu
c. drgań cząsteczek w węzłach sieci krystalicznej
d. turbulencji
(W wykładach jest coś takiego: przewodzenie dotyczy poziomu molekularnego. Jest to przekazywanie energii na poziomie molekularnym wskutek drgań oscylacyjnych oddziaływujących ze sobą ciał stałych lub wskutek ruchu translacyjnego i kolizji cząsteczek.) Ponoć odp a jest prawidłowa.
8. Liczbe Scherwooda wykorzystujemy do obliczeń:
a. współczynnika wnikania ciepła
b. współczynnika wnikania masy
c. współczynnika rozszerzalności cieplnej
d. współczynnika ściśliwości
9. Poniższe równanie opisuje:
N1 = „Ro”12 d y / 1 - y1dz
(nie wiem czy dobrze jest to zapisane- albo to „ro” ma na dole 12 albo 1Z, a „dy” być może jest dy )
a. dyfuzji równomolowej przeciw kierunkowej
b. dyfuzji w układzie trójskładnikowym
c. dyfuzji … (coś na „m” ;p)
d. dyfuzji składnika aktywnego przez składnik inertny (przy niewielkim stężeniu tego składnika)
10. Podczas procesu suszenia następuje:
a. wyłącznie wymiana ciepła
b. równoczesna wymiana ciepła i mocy
c. równoczesna wymiana masy i pędu
d. wyłącznie wymiana masy
e) żadna odp nie jest prawidłowa gdyż ma być: równoczesna wymiana ciepła i masy
11. Wraz ze wzrostem temp powietrza wilgotnego jego wilgotność względna:
a. rośnie
b. maleje
c. nie zmienia się
d. rośnie a potem maleje
12. Dla reakcji odwracalnej pojedynczej prowadzonej w fazie ciekłej równanie kinetyczne ma postać:
a. jednomianu potęgowego
b. dwumianu potęgowego
c. funkcji logarytmicznej
d. funkcji hiperbolicznej
( dla reakcji nieodwracalnej będzie to jednomian potęgowy czyli odp a)
13. Dla reakcji chemicznej rzędu pierwszego przebiegającej w reaktorze zbiornikowym przepływowym (idealne wymieszanie) stężenie substratu jest:
a. liniową funkcją czasu przebywania
b. kwadratową funkcją czasu przebywania
c. logarytmiczną funkcją czasu przebywania
d. hiperboliczną funkcją czasu przebywania
e)żadna odp nie jest prawidłowa
14. Dla pojedynczej reakcji chemicznej prowadzonej w warunkach (….) temperatura mieszaniny reakcyjnej jest:
a. liniowa funkcja stopnia przemiany
b. kwadratowa funkcja stopnia przemiany
c. logarytmiczna funkcja stopnia przemiany
d. hiperboliczna funkcja stopnia przemiany
15. Bilans elementarny to bilans:
a. ATP
b. masowy wyrażany w kg (? - sama po sobie nie mogę się odczytać jaka dokładnie była odp.)
c. czterech podstawowych pierwiastków (C,H, S, N) wchodzących w skład biomasy
d. molowy
e) żadna odp gdyż ma być bilans atomowy. Jeśli chodziłoby o pierwiastki to mają być CHON.
16. Szybkość wymywania jest:
a. logarytmiczna funkcja czasu przebywania
b. wykładnicza funkcja czasu przebywania
c. proporcjonalna do czasu przebywania
d. proporcjonalna do kwadratu czasu przebywania
e) żadna odp gdyż powinno być odwrotnie proporcjonalna do czasu przebywania.
ZADANIA:
Zad. 1 (3 pkt)
Wyznaczyć objętość filtratu w m3 mając dane
K= 1 m6/ s
C=2000 dm3
t= 2 min
V=9,15m2
Zad. 2 (4 pkt)
W przeciwprądowym wymienniku ciepła ogrzewano 20 kg/s roztworu od temp. 20o do 90o C za pomocą wody (pod ciśnieniem) o temp 140o C, temperatura końcowa wody wynosi 120o C.
Współczynnik przenikania wynosi 250 W/m2*K, a ciepło właściwe roztworu wynosi 3,5 kJ/kg*K.
Oblicz powierzchnie.
A=272m2
Zad. 3 (2 pkt)
Powietrze wilgotne jest mieszaniną powietrza suchego i wilgotnego w stosunki 9:1. Wyznacz wartość ułamka molowego powietrza wilgotnego.
1:1
Zad. 4 (2 pkt)
Glukoza (S) ulega konwersji do etanolu (P) na unieruchomionych S. cerevisiae. Wyznacz wartość YPS mając dane:
początkowe stężenie glukozy: 100 kg/m3
stopień konwersji glikozy: 80%
końcowe stężenie etanolu: 40 kg/m3
Yps = 0,5
Zad. 5 (4 pkt)
Proces przebiega w bioreaktorze zbiornikowym przepływowym z zasilaniem niesterylnym.
Wyznacz szybkość wymywania potrzebną do osiągnięcia stopnia konwersji substratu 50%. Pozostałe dane przedstawiają się następująco:
Stężenie początkowe substratu: 100 kg/m3
Stężenie początkowe mikroorganizmów (na wlocie do bioreaktora) X0 = 1 g/l
Kinetykę wzrostu opisuje model Monoda:
KM = 0,1 kg/m3 ; µm = 1,0 l/h
Współczynnik „wydajności” YSX = 2
Zad. 6 (3 pkt)
Znając wartość ChZT oraz liczbę węglomoli substratu ns wyznacz wartość bezwzgędną stopnia redukcji ¬ s. Przyjmij, że ns =2 a ChZT= 64
4
Zad. 7 (4 pkt)
Bioprzemianę opisuje schemat:
ʋs CH2O + ʋ0·O22 ---> ʋx CH1,667 O0,5 + ʋc CO2 + ·ʋw H2O
Wiedząc, że YCX = 314 wyznaczyć wartość ʋx/ ʋ0·