Przygotowanie do egzaminu FE Chemical: zadania i pytania egzaminacyjne

Zadania do ćwiczeń do egzaminu Fundamentals of Engineering (FE) Chemical: bilanse masy i energii, termodynamika i równowaga, kinetyka i projektowanie reaktorów, wymiana ciepła i przepływ płynów.

Ćwicz ten przedmiot za darmo Ćwicz ten przedmiot Napisz egzamin próbny5 darmowych zadań dziennie. Bez karty.

Zestaw na powtórkę (PDF)Wzory, kroki metod i zadania z pełnymi rozwiązaniami, gotowe do wydruku.

To niezależne materiały do ćwiczeń. ExamProblems nie jest powiązane z organizacją przeprowadzającą ten egzamin ani przez nią rekomendowane, a nazwa egzaminu służy wyłącznie do opisu treści.

Tematy w tym przedmiocie

Wskazówki egzaminacyjne: Przygotowanie do egzaminu FE Chemical

Wybierz podstawę obliczeń i narysuj schemat technologiczny, zanim napiszesz bilanse.
W reaktorach dla reakcji pierwszego rzędu pamiętaj, że PFR zawsze wymaga mniejszej objętości niż CSTR przy tym samym stopniu przemiany.
Pilnuj, czy ΔT jest różnicą (K lub °C), czy temperaturą bezwzględną (K).

Przykłady z rozwiązaniami

Bilans masyŁatwy

Dwa roztwory (sól) są mieszane w stanie ustalonym. Wyznacz udział masowy składnika (sól) na wylocie x₃.

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

Oblicz x₃ (%)

Pokaż podpowiedzi

W stanie ustalonym to, co wpływa, wypływa: zapisz bilans całkowity i bilans składnika rozpuszczonego.
Całkowity: ṁ₁ + ṁ₂ = ṁ₃. Składnik: ṁ₁x₁ + ṁ₂x₂ = ṁ₃x₃.
ṁ₃ = 550 kg/h.

Pokaż odpowiedź i rozwiązanie krok po kroku

Bilans masy w stanie ustalonym: wlot = wylot, dla masy całkowitej i osobno dla każdego składnika (bez reakcji).

Bilans całkowity

ṁ₃ = ṁ₁ + ṁ₂ = 300 + 250 = 550 kg/h

Bilans: Sól

ṁ₁x₁ + ṁ₂x₂ = ṁ₃x₃

x₃ = (300·30 + 250·40)/550 = 34,55 %

Odpowiedź

x₃ = 34,55 %

Bilans energiiŚredni

Gorący czynnik (mieszanina glikolu) chłodzi wodę w przeciwprądowym wymienniku ciepła bez strat. Wyznacz temperaturę wody na wylocie t_out.

ṁ_h = 1 kg/sc_p,h = 3,6 kJ/(kg·K)T_h: 150 → 120 °Cṁ_c = 1 kg/sc_p,c = 4,18 kJ/(kg·K)t_in = 15 °C

Oblicz t_out (°C)

Pokaż podpowiedzi

Ciepło oddane przez strumień gorący równa się ciepłu przejętemu przez strumień zimny.
Najpierw wyznacz Q po stronie gorącej, bo znasz obie jej temperatury.
Q = 108 kW.

Pokaż odpowiedź i rozwiązanie krok po kroku

Bilans energii wymiennika: bez strat ṁ_hc_p,h(T_h,in − T_h,out) = ṁ_cc_p,c(t_out − t_in).

Ciepło oddane przez strumień gorący

Q = 1·3,6·(150 − 120) = 108 kW

Ciepło przejęte przez wodę

t_out = t_in + Q/(ṁ_cc_p,c) = 15 + 108/(1·4,18) = 40,84 °C

Odpowiedź

t_out = 40,84 °C

Jak wygląda ćwiczenie

„Ćwicz ten przedmiot” miesza zadania ze wszystkich jego tematów, jak na prawdziwym egzaminie.
Każde zadanie ma nowe wartości, więc uczysz się metody, a nie odpowiedzi.
Utknąłeś? Najpierw otwórz małą podpowiedź, a pełne wyjaśnienie dopiero wtedy, gdy go potrzebujesz.
Egzaminy próbne są mierzone czasem i nie mają podpowiedzi, a na końcu dostajesz wynik i pełne omówienie.

Kalkulatory do tego kursu

Kalkulator przewodzenia ciepła Kalkulator równania stanu gazu doskonałego Kalkulator straty wysokości w rurze (Darcy–Weisbach)Kalkulator mocy pompy Kalkulator objętości CSTR i PFR Kalkulator liczby Reynoldsa Kalkulator LMTD (średnia logarytmiczna różnica temperatur)Kalkulator ciepła właściwego (q = mcΔT)Kalkulator wydajności procentowej Kalkulator stechiometrii (gramy na gramy i reagent ograniczający)Kalkulator masy molowej Kalkulator połączonego prawa gazowego (Boyle’a, Charles’a i Gay-Lussaca)Kalkulator wzoru empirycznego (i rzeczywistego)

Powiązane przedmioty

Chemia ogólna Bilanse masy i energii Inżynieria reaktorów chemicznych Przygotowanie do egzaminu FE Mechanical Termodynamika 1 Mechanika płynów Wymiana ciepła Hydraulika

Ćwicz ten przedmiot za darmo Ćwicz ten przedmiot Napisz egzamin próbny5 darmowych zadań dziennie. Bez karty.