FE Chemical sınav hazırlığı: alıştırma soruları ve sınav soruları

Fundamentals of Engineering (FE) Chemical sınavı için alıştırma soruları: kütle ve enerji denklikleri, termodinamik ve denge, kinetik ve reaktör tasarımı, ısı transferi ve akışkan akışı.

Hızlı tekrar paketi (PDF)Formül kâğıtları, yöntem adımları ve tam çözümlü alıştırma soruları, yazdırmaya hazır.

Bu bağımsız bir alıştırma materyalidir. ExamProblems bu sınavı düzenleyen kuruluşla bağlantılı değildir ve onun tarafından onaylanmamıştır; sınav adı yalnızca içeriği tanımlamak için kullanılmaktadır.

Bu dersteki konular

  1. Kütle denkliğiiki akımın karıştırılması · hedefe göre karıştırma · buharlaştırıcıhesaplamalar
  2. Enerji denkliğibir akımın ısıtılması · ısı değiştirici · ısı kayıplı değiştiricihesaplamalar
  3. İdeal gaz yasasın, V, T’den P · kütleden · hal değişimi veya yoğunlukhesaplamalar
  4. Stokiyometrikütleden kütleye · sınırlayıcı reaktan · yüzde verimhesaplamalar
  5. Kimyasal dengederişimlerden Kc · ICE tablosu · ikinci derece denklemli ICE tablosuhesaplamalar
  6. Kalorimetri ve entalpiq = m·c·ΔT ile ısıtma · kalorimetre · oluşum entalpisihesaplamalar
  7. Tepkime kinetiğibirinci derece · dönüşüm ve ikinci derece · Arrheniushesaplamalar
  8. Reaktör boyutlandırma (CSTR ve PFR)CSTR birinci derece · PFR birinci derece · hacimden dönüşümhesaplamalar
  9. Isı değiştiriciler (LMTD)LMTD · gereken alan · tam tasarımhesaplamalar
  10. Isı iletimitek katmanlı duvar · bileşik duvar · taşınımlı duvarhesaplamalar
  11. Boru sürtünmesi ve yük kaybıReynolds sayısı · Darcy–Weisbach yük kaybı · yerel kayıplar ve toplam yükhesaplamalar
  12. Pompalar ve pompa gücühidrolik güç · pompa verimi · sistem yükü ve güçhesaplamalar

FE Chemical sınav hazırlığı için sınav ipuçları

  • Denklikleri yazmadan önce bir baz seçin ve akış şemasını çizin.
  • Birinci derece reaktörlerde, aynı dönüşüm için PFR’nin her zaman CSTR’den daha az hacim gerektirdiğini unutmayın.
  • ΔT’nin bir fark (K veya °C) mı yoksa mutlak sıcaklık (K) mı olduğunu takip edin.

Çözümlü örnekler

Kütle denkliğiKolay
KarıştırıcıAkım 1300 kg/h · 30% tuzAkım 2250 kg/h · 40% tuzAkım 3x₃ = ? %

İki tuz çözeltisi kararlı halde karıştırılıyor. çıkıştaki tuz kütle kesri x3 değerini bulun.

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

İstenen: x3 (%)

İpuçlarını göster
  1. Kararlı halde giren çıkar: bir toplam denklik ve çözünen bileşen için bir denklik yazın.
  2. Toplam: ṁ₁ + ṁ₂ = ṁ₃. Bileşen: ṁ₁x₁ + ṁ₂x₂ = ṁ₃x₃.
  3. ṁ3 = 550 kg/h.
Cevabı ve adım adım çözümü göster

Kararlı hal kütle denkliği: giren = çıkan; toplam kütle için ve her bileşen için ayrı ayrı (tepkime yok).

Toplam denklik

ṁ3 = ṁ1 + ṁ2 = 300 + 250 = 550 kg/h

Tuz denkliği

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

Cevap

x3 = 34,55 %
Enerji denkliğiOrta
sıcak tarafsoğuk tarafglikol karışımı · 150 °C120 °Csu · 15 °Ct = ? °C

Sıcak glikol karışımı, ısı kaybı olmayan ters akışlı bir ısı değiştiricide suyu soğutuyor. Suyun çıkış sıcaklığı tout değerini bulun.

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

İstenen: tout (°C)

İpuçlarını göster
  1. Sıcak akımın verdiği ısı, soğuk akımın aldığı ısıya eşittir.
  2. Önce Q’yu sıcak taraftan bulun, çünkü her iki sıcaklığını da biliyorsunuz.
  3. Q = 108 kW.
Cevabı ve adım adım çözümü göster

Değiştirici enerji denkliği: kayıp yokken ṁhcp,h(Th,in − Th,out) = ṁccp,c(tout − tin).

Sıcak akımın verdiği ısı

Q = 1·3,6·(150 − 120) = 108 kW

Suyun aldığı ısı

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

Cevap

tout = 40,84 °C

Çalışma nasıl işler

  • “Bu dersi çalış”, gerçek bir sınavdaki gibi tüm konulardan karışık sorular getirir.
  • Her soruda yeni değerler olur; böylece bir cevabı değil, yöntemi öğrenirsiniz.
  • Takıldınız mı? Önce küçük bir ipucu açın, tam açıklamayı ise yalnızca gerektiğinde.
  • Deneme sınavları süreli ve ipuçsuzdur; sonunda puanınızı ve tam bir değerlendirmeyi görürsünüz.

Bu dersin hesaplayıcıları

İlgili dersler