ورقة عمل تحجيم المفاعلات (CSTR و PFR) مع الإجابات

ورقة عمل مجانية قابلة للطباعة في تحجيم المفاعلات (CSTR و PFR): 6 مسألة من السهل إلى مستوى الامتحان، مع مفتاح الإجابات. اطبعها أو احفظها بصيغة PDF.

للمعلمين: يمكن طباعتها ونسخها واستخدامها في الصف مجانًا. كل ورقة عمل جديدة لها قيم جديدة ومفتاح إجابات خاص بها. نقدّر إضافة رابط إلى ExamProblems في صفحة مقررك.

الاسم: ____________________   التاريخ: ____________

1.سهلة
V = 1000 L, k = 0,08 min⁻¹Q = 80 L/minCA0​ = 0,5 mol/LCA​ = ?

تفاعل من الرتبة الأولى في الطور السائل A → B (k = 0,08 min⁻¹) يجري في مفاعل خزان مقلَّب مستمر (CSTR) حجمه 1000 L. تدخل التغذية بمعدل 80 L/min مع CA0 = 0,5 mol/L. الكثافة ثابتة والمفاعل في الحالة المستقرة. أوجد تركيز المخرج CA.

V = 1000 LQ = 80 L/mink = 0,08 min⁻¹CA0 = 0,5 mol/L
CA = mol/L
2.سهلة
τ = ?k = 0,5 min⁻¹X = 75%

تفاعل من الرتبة الأولى في الطور السائل بـ k = 0,5 min⁻¹ يجري في CSTR في الحالة المستقرة. ما الزمن الفراغي τ اللازم لبلوغ تحوّل بنسبة 75%؟

k = 0,5 min⁻¹X = 75%
τ = min
3.متوسطة
Q = 100 L/minX = 80%V = ?, k = 0,25 min⁻¹

يُجرى تفاعل من الرتبة الأولى في الطور السائل A → B بـ k = 0,25 min⁻¹ في مفاعل جريان كتلي (PFR) يُغذّى بمعدل 100 L/min. الكثافة ثابتة والمفاعل في الحالة المستقرة. أوجد حجم المفاعل V باللترات لتحوّل A بنسبة 80%.

Q = 100 L/mink = 0,25 min⁻¹X = 80%
V = L
4.متوسطة
QX = 50%Q و k و X نفسها كما في CSTR

يجب أن يبلغ تفاعل من الرتبة الأولى في الطور السائل تحوّلًا بنسبة 50%. كم مرة يجب أن يكون CSTR أكبر من PFR لمعدل التغذية وثابت المعدل والتحوّل أنفسها؟ أوجد النسبة VCSTR/VPFR.

X = 50%رتبة أولى، k و Q نفسيهما
VCSTR/VPFR =
5.صعبة
Q = 20 L/minX = ?V = 50 L

تفاعل من الرتبة الأولى في الطور السائل (k = 0,2 min⁻¹) يجري في مفاعل جريان كتلي (PFR) حجمه 50 L يُغذّى بمعدل 20 L/min. الكثافة ثابتة والمفاعل في الحالة المستقرة. أوجد التحوّل X بالنسبة المئوية.

V = 50 LQ = 20 L/mink = 0,2 min⁻¹
X = %
6.صعبة
Q = 10 L/minX = ?V = 100 L

تفاعل من الرتبة الأولى في الطور السائل (k = 0,1 min⁻¹) يجري في مفاعل جريان كتلي (PFR) حجمه 100 L يُغذّى بمعدل 10 L/min. الكثافة ثابتة والمفاعل في الحالة المستقرة. أوجد التحوّل X بالنسبة المئوية.

V = 100 LQ = 10 L/mink = 0,1 min⁻¹
X = %

مفتاح الإجابات

  1. 1. CA = 0,25 mol/L
  2. 2. τ = 6 min
  3. 3. V = 643,8 L
  4. 4. VCSTR/VPFR = 1,443
  5. 5. X = 39,35 %
  6. 6. X = 63,21 %

حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.