الحسابات الىندسية الكيميائية

Transcript

1 امتحان الشيادة الجامعية المتوسطة يتكون ىذا االختبار من ( 100( سؤال موضوعي من نوع االختيار من متعدد اإلجابة عنيا إجبارية. ظمل بقمم الرصاص بشكل غامق الدائرة التي تشير إلى اإلجابة الصحيحة في المكان المخصص لذلك في نموذج اإلجابة المرفق. الحسابات الىندسية الكيميائية 1. ثابت الغا ازت R يكافئ : K Liter-atm/lbmole K 82 cm 3 -atm/lbmole K 82 cm 3 -atm/gmole K cal/kgmole 2. قيمة معامل التحويل g c ىي : 32.2 lb m /lb f.ft/sec lb f /lb m.ft/sec gm-cm/dyne-sec 32.2 lb m /lb f.in/sec K 273 K درجة غميان الماء عند الضغط الجوي القياسي ىي : 98c R الحجم الذي يشغمو 1 lbmole من الغاز المثالي عند ضغط 1 جوي و F 32 ىو: liters 22.4 liters 22.4 m ft 3 الضغط الجزئي لغاز N 2 في اليواء الجوي عند ضغط مقداره 0.94 جوي ىو : atm atm mmhg 0.21 atm الضغط الكمي لخميط من الغا ازت المثالية يساوي 30 atm فاذا كان الضغط الجزئي لممركب i في الخميط 6. يساوي 12 atm فان الكسر المولي لممركب i في الخميط ىو : عدد موالت االكسجين النظرية الالزمة لحرق 10 مول من C 7 H 16 حرقا تاما ىي : تعرف درجة اتمام التفاعل بالنسبة المئوية لممادة: 8. المتفاعمة والتي تم تفاعميا وحولت الى ناتج المتفاعمة المحددة والتي تم تفاعميا وحولت الى ناتج المتفاعمة ال ازئدة والتي تم تفاعميا وحولت الى ناتج الالزمة لمتفاعل مع المادة المتفاعمة المحددة 1

2 ل( امتحان الشيادة الجامعية المتوسطة مقدار القوة lb f /ft 2 التي تكافئ القوة 30 N/m 2 ىو: طين رقيق القوام slurry( ) لمسحوق التالك في الماء يحتوي عمى 75% بالوزن ماء اذا تم فصل 80% من الماء بالترشيح والتجفيف والتي تكافئ 600 kg فان الوزن االصمي لمطين الرقيق القوام ىو: 750 kg 1000 kg 250 kg 75 kg اذا كانت االنثالبي )H 1 lbmole من غاز الييدروجين ىي كما يمي : H 1 =160 Btu at 100 F H 2 =5060 Btu at 800 F فان كمية الح اررة )Q( الالزمة لتسخين 1 lbmole من غاز الييدروجين من F 100 الى F 800 ىي: Btu 5060 Btu 5220 Btu 160 Btu برج تقطير مستمر يستخدم لفصل خميط يحتوي عمى 40wt% بنزين و 60wt% تولوين الى ناتج عموي يحتوي عمى 90wt% بنزين وناتج سفمي يحتوي عمى 90wt% تولوين فاذا كان معدل التغذية يساوي 6kg/sec فان معدل الناتج العموي kg/sec ىو: H 2 O فان عدد اذا تفاعل 4 مول من البروبان تفاعال تاما مع 25 مول من االكسجين النتاج CO 2 و.13 موالت المادة المتفاعمة ال ازئدة ىي : 5 مول اكسجين 2 مول بروبان 10 مول اكسجين 15 مول اكسجين الطاقة الكامنة لجسم كتمتو 1000 lb m موجود عمى ارتفاع 100 ft فوق سطح االرض بوحدات lb f.ft ىي : معادلة الطاقة الحركية لجسم كتمتو m وسرعتو v ىي : K.E=mgz K.E=mv 2 /2g c K.E=2mv 2 /g c K.E=v 2 /2g c 2

3 16. اذا تمت العممية تحت ضغط ثابت فان : ΔH=Q ΔU=Q ΔH=0 ΔU=0 السعة الح اررية لمغا ازت الحقيقية عند ثبوت الضغط ( P C( تعطى بالعالقة : C P =C V C P =C V +R C P =a+r C P =a+ bt+ CT 2 ح اررةالتفاعل القياسية ( R )ΔH لمتفاعل التالي: NO+1/2 O 2 NO 2 وعمى اساس NO 2 1gmole ناتج تساوي cal وعميو فان قيمتيا عمى اساس 1gmole Oتساوي 2 : cal cal kcal kcal 19. كمما ازدت نسبة الكربون الى الييدروجين في الوقود فان القيمة الح اررية لو : تزداد تقل تبقى ثابتة تزداد لحد معين ثم تثبت 20. في عممية احت ارق الوقود كمية اليواء ال ازئدة تؤدي الى : تقميل الح اررة المفقودة مع الغا ازت العادمة زيادة درجة ح اررة الشعمة الحصول عمى احت ارق غير كامل زيادة الح اررة المفقودة مع الغا ازت العادمة اليندسة الح اررية انتقال الح اررة عن طريق الخمط في سائل نتيجة الفرق بين كثافتي الجزء الساخن والبارد يسمى انتقال:.21 بالتوصيل بالحمل الحر بالحمل القسري واالجباري باالشعاع صفر 100 : امتصاصية الجسم االسود من االشعاع الساقط تساوي

4 امتحان الشيادة الجامعية المتوسطة 23. في النظام الدولي لمقياس SI تقاس كمية الطاقة والح اررة والشغل بوحدة : حصان كالوري جول واط كمية الح اررة الالزمة لرفع درجة ح اررة 0.389) J/g النحاس)الح اررة النوعيو C 0 100gمن من درجة ح اررة تساوي : 10 الى C 0 C g g g 25. درجة الح اررة بالمقياس الفيرنيايتي التي تعادل 36.4 C 0 ىي: 68.4 F F F F اذا كان التغير في الطاقة الحرة (G ( لتفاعل ما عند الظروف القياسيو سالبا فانو: توجد امكانية الج ارء التفاعل تحت ىذه الظروف ال توجد امكانية الج ارء التفاعل تحت ىذه الظروف التفاعل في حالة ات ازن التفاعل غير تمقائي في ىذه الظروف االنتروبي )العشوائية(الي مادة بموريو نقيو عند درجة الصفر المطمق تساوي: صفر اقل من صفر 28. يفيد القانون الثاني في الديناميكا الح اررية عمى ان : االنتروبي )العشوائيو( في الكون في زياده مستمره وىي تتجو نحو قيمة عظمى إذا كان التغير في االنتروبي S <0 إذا كان التغير في االنتروبي S >0 فان التغير في النظام تمقائي فان التغير في النظام غير تمقائي كل تغير تمقائي البد ان ي ارفقو نقصان في العشوائية االجمالية لمكون 29. اي تغير تمقائي في الكون يؤدي الى: نقصان في العشوائية االجمالية لمكون زيادة في العشوائية االجمالية لمكون ال تأثير لمتغير عمى العشوائية االجمالية لمكون يختمف التأثير حسب نوع المادة 4

5 الورقة الثالثة البرنامج اليندسي 30. وحدة القوة في نظام القياس الدولي SI ىي 1 نيوتن وتعادل: 1N=1 Kg.m.s 2 1N=1 Kg.m/s 2 2 1N=1 Kg.m.s 1N=1 Kg.m 2 /s 31. النظام المعزول Isolated system ىو النظام الذي: ال يحدث انتقال مادة خالل حدوده ال يحدث انتقال طاقة خالل حدوده يحدث انتقال مادة خالل حدوده وال يسمح بانتقال الطاقة ال يحدث انتقال مادة أو طاقة خالل حدوده اذا كانت K E ىي الطاقة الحركية لجسم ما و m ىي الكتمة و v ىي السرعة فان :.32 mv K E 2 2 mv K E 2 2 mv K E 4 2m K E 2 v الصيغة " 33. الطاقة التفنى وال تستحدث وانما يمكن ان تتحول من شكل الى اخر " ىي احد صيغ : القانون الثاني في الديناميكا الح اررية القانون االول في الديناميكا الح اررية قانون فا اردي قانون حفظ المادة dt Q cond KA dx في التعبير الذي يصف انتقال الح اررة بالتوصيل الرمز A يشير الى :.34 معامل التوصيل مساحة سطح التوصيل الزمن سمك المعدن 35. الكفاءة الح اررية Thermal efficiency آللة ح ارريو ىي: نسبة الح اررة الخارجة الى الح اررة الداخمة نسبة الح اررة الناتجة الى الشغل ذلك الجزء من الح اررة المعطاة لآللة الذي تحول الى شغل الفرق في درجات الح اررة 5

6 36. يمكن كتابة نص القانون األول في الديناميكا الح اررية عمى الشكل التالي: التغير في طاقة النظام - التغير في طاقة المحيط = صفر التغير في طاقة النظام + التغير في طاقة المحيط = صفر لتغير في طاقة النظام / التغير في طاقة المحيط = صفر التغير في طاقة النظام * التغير في طاقة المحيط = صفر 37. في اآللة الح اررية يطمق عمى نسبة الجزء من الح اررة المعطاة آللة والذي تحول الى شغل: طاقة الشغل الكفاءة الح اررية األداء االنتاجية 38. يتناسب التغير في العشوائية )االنتروبي( لنظام ما مع درجة الح اررة المطمقة عمى الشكل التالي: طرديا عكسيا ال تاثير لدرجة الح اررة يختمف التاثير حسب موقع النظام العممية العكوسة reversible في الديناميكا الح اررية ىي العممية التي:.39 يمكن أن تنعكس دون أن تترك اث ار عمى المحيط تغير اتجاىيا كمما ازدت السرعة ال يمكن عكسيا يمكن عكسيا بإعطاء طاقة اضافيو 40. تتكون دورة كارنوت من 4 عمميات عكوسة وىي: عممية واحدة عند درجة ح اررة ثابتو وثالث عمميات يسمح فييا بتغير درجات الح اررة عمميتان عند درجة ح ارره ثابتو و عمميتان يسمح فييا بتغير درجات الح اررة ثالث عمميات عند درجة ح اررة ثابتو و عممية يسمح فييا بتغير درجات الح اررة االربع عمميات عند درجة ح اررة ثابتة عمميات موحدة 2 اذا كانت التغذية الداخمة الى برج التقطير سائل عند درجة الغميان فان : 0=ƒ 0>ƒ 1=ƒ 1>ƒ>0.41 6

7 من الكحول التجاري نستخدم طريقة التقطير : 42. لمحصول عمى الكحول المطمق البخاري التجزيئي االزيوتروبي الفجائي تؤدي ظاىرة الفيضان في برج التقطير الى :.43 انخفاض كفاءة البرج زيادة معدل انتقال المادة انخفاض الضغط ارتفاع درجة الح اررة زيادة نسبة ال ارجع R D في برج التقطير تؤدي الى زيادة:.44 درجة الح اررة القوة الدافعة النتقال المادة عدد الصواني المثالية ظاىرة البكاء 45. معدل االمتصاص يزداد : بزيادة درجة الح اررة بخفض الضغط اذا كانت عممية االمتصاص مصحوبة بتفاعل كيميائي بزيادة سرعة الغاز عند نقطة الفيضان 46. حدوث ظاىرة الشالالت في اب ارج امتصاص الغاز تؤدي الى: زيادة كفاءة البرج ضعف كفاءة البرج زيادة N.T.U ثبات كفاءة البرج في اب ارج االمتصاص عند ثبات سرعة الغاز وزيادةسرعة السائل فان فرق الضغط :)ΔP( يقل يزداد يقل لحد معين ثم يثبت ال يتأثر القيمة المناسبة لنسبة ال ارجع R D فييا عدد الصواني اكبر ما يمكن فييا عدد الصواني اقل ما يمكن في اب ارج التقطير ىي التي تكون: الكمفة االقتصادية عندىا اقل ما يمكن ومناسبة لالنتاج قيمتيا ماالنياية 49. عدد طبقات االدمصاص الكيميائي : اكبر من عدد طبقات االدمصاص الفيزيائي طبقة واحدة تعتمد عمى المادة التي يتم ادمصاصيا تت اروح من 6-5 طبقات 7

8 50. يزداد معدل االدمصاص الفيزيائي: بزيادة درجة الح اررة بخفض درجة الح اررة بزيادة كمية الماز بخفض ضغط المادة الممتزة 51. يزداد معدل االستخالص في عممية االستخالص سائل-صمب ب: خفض درجة الح اررة تقميل سرعة المائع زيادة المساحة السطحية بين الصمب والسائل استخدام مذيب ذو لزوجة عالية احدى وسائل رفع اقتصادية المبخر:.52 زيادة معدل التغذية زيادة تركيز التغذية رفع الضغط في المبخر زيادة درجة ح اررةالتغذية ترتفع درجة 53. الغميان في جياز التبخير ب: خفض الضغط زيادة كمية البخار زيادة تركيز المحمول تقميل كمية البخار في عممية االستخالص سائل صمب زيادة درجة الح اررة تؤدي الى :.54 زيادة ذائبية المذاب في المذيب زيادة لزوجةالمذيب تقميل االنتشارية لممذاب تقميل معدل االستخالص في عممية االدمصاص زيادة حركة المحمول تؤدي الى:.55 تقميل معدل انتقال المادة تقميل المقاومةالنتقال المذاب خالل طبقة السائل المحيطة بالماز زيادة المقاومة النتقال المادة زيادة لزوجة المحمول 56. من خصائص المذيب المستخدم في عممية االستخالص سائل- سائل: درجة تجمد عالية سام لزوجة عالية قابل لالسترجاع احدى المتغي ارت التالية ال تؤثر عمى اداء جياز االستخالص)سائل-سائل(:.57 الطور المشتت شكل وحجم الحشوة التحريك كتمة الجياز 8

9 امتحان الشيادة الجامعية المتوسطة 58. تشغيل برج التقطير تحت ظرف ال ارجع الكمي) reflux )Total يعني : خطوط العمل متطابقة خطوط العمل متقاطعة في نقطة عمى منحنى االت ازن R D =1 R D =0 في عممية االدصاص الكيميائي تكون قوى الربط بين جزيئات المادة الممتزة والماز:.59 قوى فان ديرفال روابط كيميائية قوية اقل من قوى الربط في االدمصاص الفيزيائي ال يوجد قوى ربط 60. تعتمد عممية االستخالص سائل سائل عمى : الضغط فرق درجات الح اررة الذائبية االختيارية التطاير النسبي القياس والتحكم القوة الدافعة الكيربائية في المزدوج الح ارري تتناسب:.61 طرديا مع ( C )T h -T طرديا مع ( C )T h +T عكسيا مع ( c )T h -T عكسيا مع ( C )T h +T افضل مدى يمكن استعمال مي ازن ح اررة المقاومة البالتيني فيو: c 0 c 1200 c c c المقاومة الكيربائية لمثيرموستور : تزداد مع ارتفاع درجة الح اررة تقل مع ارتفاع درجة الح اررة ال تتأثربتغير درجة الح اررة تزداد بدرجات الح اررة المنخفضة وتقل بدرجات الح اررة العالية 64. المادة التي ليا القدرة عمى امتصاص الرطوبة تسمى : ىيدروفيميو ىيدروفوبيو ىيجروسكوبيو ىيد ارتيو 9

10 65. في مي ازن الح اررة ذو البصمو الرطبو والجافو تكون : T W T D T D =T W T D >T W T D < T W احدالعناصر التالية ال يمكن تحديد تركيزه في احد محاليمو باستخدام جياز الطيف الميبي :.66 الكالسيوم الحديد الميثيوم الصوديوم ال ازوية الحرجة ىي ازوية االنكسار عندما تكون ازوية السقوط تساوي : يمكن قياس ازوية دو ارن الضوء المستقطب لبعض المحاليل باالعتماد عمى :.68 تركيزىا كتمتيا شفافيتيا خواصيا الجمعيو 69. يتم وصل عدة ازدوجات ح اررية عمى التوازي لقياس : فرق درجات الح اررة اقل درجات الح اررة معدل درجات ح اررية غير متجانسة اعمى درجات الح اررة من اكثر طرق الضغط الييدروستاتيكي شيوعا لقياس مستوى السائل ىي طريقة :.70 العوامو االيصاليو السعو الفقاعات 71. من مي ازت مطياف االمتصاص الذري : حساسية عالية لمعظم الفم ازت وتداخالت طيفيو قميمة حساسية عالية لمعظم الفم ازت تداخالت طيفيو قميمة سيولة الحصول عمى طيف ذري في نظام التحكم P+I تقميل زمن التكامل يؤدي الى :.72 زيادة فعل التناسب زيادة فعل التكامل تقميل فعل التكامل تقميل فعل التناسب 10

11 امتحان الشيادة الجامعية المتوسطة 73. نظام التحكم ON-OFF ىو نظام تحكم تناسبي قيمة K C 100 فيو تساوي: صف ار مقدار ثابت PI ON-OFF افضل تجاوب لنظام التحكم التناسبي ىو: Exponding Oscillation Continous Oscillation Oscillation with one over shoot Quarter Amplitude Damping قيمة الحيد Offset تساوي صفر في نظام التحكم : PD P نظام التحكم Modes( )Controlling المستخدم في الثالجات ىو: P ON-OFF PID PI.76 تكون اجيزة التحكم عند التشغيل البدائي Up( ) Start في وضع التحكم :.77 االوتوماتيكي المشترك ON-OFF اليدوي Manual 78. يتكون عنصر التحكم من : جياز التحكم +العممية جياز المقارن+ جياز التحكم جياز التحكم +عنصر التحكم النيائي جياز المقارن +عنصر القياس قيمة االشارة الخارجة من جياز التحكم الى عنصر التحكم النيائي C (t) لنظام PI تعتمد عمى:.79 I K C, I K, E الخطأ )E( افضل وأدق نظام لمتحكم في درجة ح اررة اعمى برج التقطير من االنظمة التالية ىو :.80 Feedback Cascade ON-OFF feedforword 11

12 ىندسة تكرير البترول من الشوائب الموجودة في النفط الخام وليس ليا تأثير عمى عمميات مركبات: التنقية ومفيدة خالل عممية الحفر ىي.81 الكبريت النيتروجين الفسفور االكسجين 82. الغاز الطبيعي يتكون من: CH 4 +C 3 H 8 CH 4 +C 2 H 6 C 3 H 8 +C 4 H 10 CH 4 +C 4 H من خصائص النفط الخام ذات اساس ب ارفيني P.B.C ىي : API Gravity منخفضة محتوى الشمع wax منخفض محتوى االسفمت عالي ينتج سوالر ذو رقم سيتاني عالي API=1.5/S.G API=1.5/S.G تحسب الكثافة API Gravity من العالقة التالية : API=131.5/S.G-1.5 API=1.5/ƿ قيمة درجة الوميض لوقود الطائ ارت ىي : 48c 42- c c c من الخواص المحركية لوقود الجازولين: C.N O.N D.I F.P قيمة درجة االنسكاب Pour Point لوقود الديزل في االردن ىي حوالي : c -40 c -30 c -10 c -50 التفاعالت الكيميائية التي تحدث في مفاعالت وحدة اعادة التشكيل المحفزة ىي : طاردة لمح اررة ماصة لمح اررة تحدث عند درجات ح اررية منخفضة تفاعالت غير تمقائية 12

13 89. يتم فصل الماء الحر عن النفط الخام بواسطة : الترسيب المواد الكيميائية التسخين الطرد المركزي يتم تثبيت النفط الخام في الحقول عن طريق فصل:.90 الماء الغا ازت االمالح الرمل ال ارجع Reflux المستخدم في وحدة التقطير الف ارغي ىو من نوع : Hot Circulating Cold Subcold.91 النافثا الثقيمة H.N الناتجة من برج التقطير الجوي ترسل الى:.92 وحدة المعالجة بالييدروجين برج النزع وحدة التشكل المحفز وحدة التحطيم بالييدروجين 93. اليدف الرئيسي من وحدات المعالجة بالييدروجين ىو : تنقية المنتج من الشوائب رفع رقم االوكتان زيادة درجة الغميان لممنتج زيادة كمية المنتج افضل انواع العوامل المساعدة المستخدمة في وحدة F.C.C ىو: high alumina low alumina zeolite silica magnesia اسوا انواع زيوت التزييت ىي التي يتم الحصول عمييا من نفط خام ذو اساس : N.P.C P.B.C عضوي M.B.C المادةالرئيسية الناتجة من وحدة اعادة التشكل المحفزة: H.N L.N Reformate ذو رقم اوكتان عالي treated H.N 28 psi 28 atm قيمة الضغط في المفاعل في وحدة F.C.C ىي : 24 psi 24 atm.97 13

14 من الكبريت: 98. احدى الطرق التالية تستعمل لمعالجة الجازولين Doctor Test Clause process Doctor treatment Edeleanu process يتم تحسين )خفض( درجة االنسكاب لزيوت التزييت في وحدة : Hydrocracking Solvent extraction Deasphalting unit Solvent dewaxing.99 احدى المذيبات التالية يستخدم لنزع Furfural MEK االسفمت من زيوت التزييت : Phenol د - Propane. 100