化學工程過程導論/第三章練習題
1. a) 查閱空氣的組成。估計其平均分子量。
b) 定性描述空氣的密度應該比水的密度大還是小。
c) 定性描述如果相同數量的兩種氣體包含在相同的容器中，空氣的質量密度應該比氧氣的質量密度大還是小。
d) 如果空氣在特定條件下的密度為 1.06 g/m^3，那麼一加侖空氣有多重？
2. a) 使用兩種平均密度公式，計算 50% 質量分數的甲苯和苯溶液的密度估計值。對結果進行評論。
b) 對不同濃度的甲苯重複此計算。什麼時候使用哪個公式會產生最大的差異？什麼時候差異最小？以圖形方式顯示結果。趨勢對於任何二元溶液是否相同？
c) 假設要透過結晶分離甲苯和苯的 50% 混合物。將溶液冷卻，直到其中一種成分完全凍結，只剩下另一種成分作為液體。然後將液體移除。固體的主要成分是什麼？液體是什麼？應該使用什麼溫度來實現這一點？（給出估計值）
d) 在步驟 c 中的結晶過程中，假設分離後，固體晶體包含所有苯和原始混合物中 1% 的甲苯。假設還假設熔化固體後，得到的液體重量為 1435 克。計算原始溶液的質量。
3. 考慮一家出版公司，該公司要裝訂、印刷和運送書籍。每天早上 5 點，公司會收到 10,000 捆紙張，以及足夠製造 150,000 本書的材料和 30,000 磅墨水。在這家工廠中，一本平均大小的書有 250 頁，每本書大約使用 0.2 磅墨水。
a) 每批貨物可以印刷多少本書？（提示：什麼是限制因素？）
b) 假設平均印刷的所有書籍中 4% 是印刷錯誤，必須銷燬。剩餘的書籍將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（包括被銷燬的）書籍的成本為 0.50 美元。運送到美國以外的書籍的運費如下
North America $0.05 South America $0.08 Europe $0.10 Africa $0.20 Asia $0.12 Australia $0.15
如果每本書售價 1.00 美元，那麼公司每天可以賺取的最大利潤是多少？
c) 挑戰 公司為了獲得利潤，需要從任何大陸銷售的最小數量的書籍是多少？（提示：此方案的總成本是多少？一旦書籍被分配，銷售地點是否重要？）
d) 在步驟 b 的方案中，每天有多少磅墨水會進入每個大陸？多少頁紙？
e) 你能想到任何改進此流程的方法嗎？如何提高利潤率？如何減少庫存？您提出的解決方案可能存在哪些問題？