化学工程过程导论/第三章练习题
1. a) 查阅空气的组成。估计其平均分子量。
b) 定性描述空气的密度应该比水的密度大还是小。
c) 定性描述如果相同数量的两种气体包含在相同的容器中，空气的质量密度应该比氧气的质量密度大还是小。
d) 如果空气在特定条件下的密度为 1.06 g/m^3，那么一加仑空气有多重？
2. a) 使用两种平均密度公式，计算 50% 质量分数的甲苯和苯溶液的密度估计值。对结果进行评论。
b) 对不同浓度的甲苯重复此计算。什么时候使用哪个公式会产生最大的差异？什么时候差异最小？以图形方式显示结果。趋势对于任何二元溶液是否相同？
c) 假设要通过结晶分离甲苯和苯的 50% 混合物。将溶液冷却，直到其中一种成分完全冻结，只剩下另一种成分作为液体。然后将液体移除。固体的主要成分是什么？液体是什么？应该使用什么温度来实现这一点？（给出估计值）
d) 在步骤 c 中的结晶过程中，假设分离后，固体晶体包含所有苯和原始混合物中 1% 的甲苯。假设还假设熔化固体后，得到的液体重量为 1435 克。计算原始溶液的质量。
3. 考虑一家出版公司，该公司要装订、印刷和运送书籍。每天早上 5 点，公司会收到 10,000 捆纸张，以及足够制造 150,000 本书的材料和 30,000 磅墨水。在这家工厂中，一本平均大小的书有 250 页，每本书大约使用 0.2 磅墨水。
a) 每批货物可以印刷多少本书？（提示：什么是限制因素？）
b) 假设平均印刷的所有书籍中 4% 是印刷错误，必须销毁。剩余的书籍将按以下比例分配到六大洲
North America 15% South America 10% Europe 20% Africa 20% Asia 25% Australia 10%
每印刷一本（包括被销毁的）书籍的成本为 0.50 美元。运送到美国以外的书籍的运费如下
North America $0.05 South America $0.08 Europe $0.10 Africa $0.20 Asia $0.12 Australia $0.15
如果每本书售价 1.00 美元，那么公司每天可以赚取的最大利润是多少？
c) 挑战 公司为了获得利润，需要从任何大陆销售的最小数量的书籍是多少？（提示：此方案的总成本是多少？一旦书籍被分配，销售地点是否重要？）
d) 在步骤 b 的方案中，每天有多少磅墨水会进入每个大陆？多少页纸？
e) 你能想到任何改进此流程的方法吗？如何提高利润率？如何减少库存？您提出的解决方案可能存在哪些问题？