FE Chemical egzamino praktika: uždaviniai ir egzamino klausimai

Uždaviniai Fundamentals of Engineering (FE) Chemical egzaminui: medžiagų ir energijos balansai, termodinamika ir pusiausvyra, kinetika ir reaktorių projektavimas, šilumos perdavimas ir skysčių tekėjimas.

Praktikuokitės šiame kurse nemokamaiPraktikuotis šiame kurseLaikyti bandomąjį egzaminąKasdien nemokamų uždavinių: 5. Kortelės nereikia.

Pasiruošimo paketas (PDF)Formulių lapai, metodų žingsniai ir uždaviniai su pilnais sprendimais, paruošti spausdinti.

Tai savarankiška mokymosi medžiaga. ExamProblems nėra susijusi su šį egzaminą organizuojančia institucija ir jos nėra patvirtinta, o egzamino pavadinimas naudojamas tik turiniui apibūdinti.

Šio kurso temos

  1. Masės balansasdviejų srautų maišymas · maišymas iki tikslinės sudėties · garintuvasskaičiavimai
  2. Energijos balansassrauto šildymas · šilumokaitis · šilumokaitis su nuostoliaisskaičiavimai
  3. Idealiųjų dujų dėsnisP iš n, V, T · iš masės · būsenos pokytis arba tankisskaičiavimai
  4. Stechiometrijanuo masės iki masės · ribojantysis reagentas · išeiga procentaisskaičiavimai
  5. Cheminė pusiausvyraKc iš koncentracijų · ICE lentelė · ICE lentelė su kvadratine lygtimiskaičiavimai
  6. Kalorimetrija ir entalpijašildymas: q = m·c·ΔT · kalorimetras · susidarymo entalpijaskaičiavimai
  7. Reakcijų kinetikapirma eilė · konversija ir antra eilė · Arenijusskaičiavimai
  8. Reaktorių dydžio parinkimas (CSTR ir PFR)CSTR, pirmoji eilė · PFR, pirmoji eilė · konversija pagal tūrįskaičiavimai
  9. Šilumokaičiai (LMTD)LMTD · reikiamas plotas · pilnas projektavimasskaičiavimai
  10. Šilumos laidumasvienasluoksnė siena · daugiasluoksnė siena · siena su konvekcijaskaičiavimai
  11. Trintis vamzdžiuose ir slėgio nuostoliaiReinoldso skaičius · Darsi–Veisbacho slėgio nuostoliai · vietiniai nuostoliai ir bendras slėgio aukštisskaičiavimai
  12. Siurbliai ir siurblių galiahidraulinė galia · siurblio naudingumo koeficientas · sistemos slėgio aukštis ir galiaskaičiavimai

Egzamino patarimai: FE Chemical egzamino praktika

  • Prieš rašydami balansus, pasirinkite skaičiavimo bazę ir nubraižykite technologinę schemą.
  • Pirmos eilės reaktoriams atminkite, kad tai pačiai konversijai PFR visada reikia mažesnio tūrio nei CSTR.
  • Sekite, ar ΔT yra skirtumas (K arba °C), ar absoliučioji temperatūra (K).

Išspręsti pavyzdžiai

Masės balansasLengvas
Maišytuvas1 srautas300 kg/h · 30% druska2 srautas250 kg/h · 40% druska3 srautasx₃ = ? %

Du tirpalai (druska) maišomi nusistovėjusiu režimu. Raskite komponento (druska) masės dalį išeinančiame sraute x3.

ṁ1 = 300 kg/hx1 = 30 %ṁ2 = 250 kg/hx2 = 40 %

Raskite x3 (%)

Rodyti užuominas
  1. Nusistovėjusiu režimu kas įeina, tas išeina: užrašykite bendrą balansą ir ištirpusio komponento balansą.
  2. Bendras: ṁ₁ + ṁ₂ = ṁ₃. Komponento: ṁ₁x₁ + ṁ₂x₂ = ṁ₃x₃.
  3. ṁ3 = 550 kg/h.
Rodyti atsakymą ir sprendimą žingsnis po žingsnio

Nusistovėjusio režimo masės balansas: įeina = išeina – bendrai masei ir atskirai kiekvienam komponentui (be reakcijos).

Bendras balansas

ṁ3 = ṁ1 + ṁ2 = 300 + 250 = 550 kg/h

Balansas: Druska

ṁ1x1 + ṁ2x2 = ṁ3x3
x3 = (300·30 + 250·40)/550 = 34,55 %

Atsakymas

x3 = 34,55 %
Energijos balansasVidutinis
karštoji pusėšaltoji pusėglikolio mišinys · 150 °C120 °Cvanduo · 15 °Ct = ? °C

Karštas skystis (glikolio mišinys) aušina vandenį priešpriešinio srauto šilumokaityje be šilumos nuostolių. Raskite vandens išėjimo temperatūrą tout.

ṁh = 1 kg/scp,h = 3,6 kJ/(kg·K)Th: 150 → 120 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)tin = 15 °C

Raskite tout (°C)

Rodyti užuominas
  1. Karštojo srauto atiduota šiluma lygi šaltojo srauto gautai šilumai.
  2. Pirmiausia raskite Q iš karštosios pusės, nes žinote abi jos temperatūras.
  3. Q = 108 kW.
Rodyti atsakymą ir sprendimą žingsnis po žingsnio

Šilumokaičio energijos balansas: be nuostolių ṁhcp,h(Th,in − Th,out) = ṁccp,c(tout − tin).

Karštojo srauto atiduota šiluma

Q = 1·3,6·(150 − 120) = 108 kW

Vandens gauta šiluma

tout = tin + Q/(ṁccp,c) = 15 + 108/(1·4,18) = 40,84 °C

Atsakymas

tout = 40,84 °C

Kaip vyksta praktika

  • „Praktikuotis šiame kurse“ maišo uždavinius iš visų kurso temų, kaip tikrame egzamine.
  • Kiekviename uždavinyje naujos reikšmės, todėl išmokstate metodą, o ne atsakymą.
  • Strigote? Pirmiausia atverkite nedidelę užuominą, o visą paaiškinimą – tik kai jo prireiks.
  • Bandomieji egzaminai yra riboto laiko ir be užuominų, o pabaigoje gaunate rezultatą ir išsamią peržiūrą.

Šio kurso skaičiuoklės

Šilumos laidumo skaičiuoklėIdealiųjų dujų dėsnio skaičiuoklėVamzdžio slėgio nuostolių skaičiuoklė (Darsi–Veisbacho)Siurblio galios skaičiuoklėCSTR ir PFR tūrio skaičiuoklėReinoldso skaičiaus skaičiuoklėLMTD skaičiuoklė (logaritminis vidutinis temperatūrų skirtumas)Savitosios šilumos skaičiuoklė (q = mcΔT)Procentinės išeigos skaičiuoklėStechiometrijos skaičiuoklė (gramai į gramus ir ribojamasis reagentas)Molinės masės skaičiuoklėJungtinio dujų dėsnio skaičiuoklė (Boilis, Šarlis ir Gėjus-Liusakas)Empirinės formulės skaičiuoklė (ir molekulinės formulės)

Susiję kursai

Bendroji chemijaMedžiagų ir energijos balansaiCheminių reaktorių inžinerijaFE Mechanical egzamino praktikaTermodinamika 1Skysčių mechanikaŠilumos perdavimasHidrotechnika
Praktikuokitės šiame kurse nemokamaiPraktikuotis šiame kurseLaikyti bandomąjį egzaminąKasdien nemokamų uždavinių: 5. Kortelės nereikia.