化工原理實(shí)驗(yàn)第一章緒論第二章工程實(shí)驗(yàn)及處理工程問題的實(shí)驗(yàn)方法論第三章化工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理第四章化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)4/11/2025第一章緒論

1、化工原理課是化工、環(huán)境、生物化工等專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，屬于工程學(xué)科，是用自然科學(xué)的基本原理來分析和處理化工生產(chǎn)中的物理過程。

◆

它以實(shí)際的工程問題為研究對象，所涉及到的理論和計算方法與實(shí)驗(yàn)研究是緊密聯(lián)系的。

4/11/2025◆

化工原理實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)、掌握和運(yùn)用這門課程必不可少的重要環(huán)節(jié)。與講課、習(xí)題課、課程設(shè)計等教學(xué)環(huán)節(jié)構(gòu)成一個有機(jī)的整體。2、化工原理實(shí)驗(yàn)與一般化學(xué)實(shí)驗(yàn)不同之處在于它具有明顯的工程特點(diǎn)，其面對的是復(fù)雜的實(shí)際問題和工程問題。

◆實(shí)驗(yàn)的研究方法與一般的基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)也不同，所涉及到的變量多，物料多，設(shè)備大小懸殊，工作量大，采用的多是工程方法。

4/11/20251．1

化工原理實(shí)驗(yàn)的目的

1、鞏固和深化理論知識

學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證化工過程的基本理論，并在運(yùn)用理論分析實(shí)驗(yàn)的過程中，可使在化工原理課程中講授的理論知識得到進(jìn)一步的理解和鞏固。2.

掌握化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)的方法和技巧

學(xué)生在試驗(yàn)過程中，通過實(shí)驗(yàn)裝置的流程，

4/11/2025操作條件的確定、測試議表的選擇、過程控制和準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的獲得，以及實(shí)驗(yàn)操作分析、故障處理等可為將來的實(shí)際工作和科研與開發(fā)打下較好的基礎(chǔ)。3.

增強(qiáng)工程觀點(diǎn)，培養(yǎng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

化工原理實(shí)驗(yàn)屬于工程實(shí)驗(yàn)的范疇，試驗(yàn)過程中涉及到的變量多，物流復(fù)雜，為了通過較為簡便的實(shí)驗(yàn)研究就得到描述過程的經(jīng)驗(yàn)方程。4/11/2025最常使用的就是因次分析法和數(shù)學(xué)模型的方法，化工原理實(shí)驗(yàn)可通過培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計，組織實(shí)驗(yàn)、并從中獲得可靠的結(jié)論，提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，從而直接服務(wù)與化學(xué)工程設(shè)計來掌握這些處理工程問題的實(shí)驗(yàn)方法。

4．理論聯(lián)系實(shí)際

化工原理實(shí)驗(yàn)是針對化工生產(chǎn)中所遇到的常見的單元操作進(jìn)行的。學(xué)生通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,應(yīng)具備在真實(shí)設(shè)備中來預(yù)測某些參數(shù)4/11/2025的變化,對過程的影響，并做出合理的調(diào)節(jié)。5.

培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度

實(shí)驗(yàn)研究是實(shí)踐性很強(qiáng)的工作，要求學(xué)生具有一絲不茍的工作作風(fēng)和嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度，從實(shí)驗(yàn)操作，現(xiàn)象觀察到數(shù)據(jù)處理等各個環(huán)節(jié)都不能絲毫馬虎。

如果粗心大意、敷衍了事，輕則實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不好，得不到什么結(jié)論，重則會造成事故。

4/11/20251．2

化工原理實(shí)驗(yàn)要求

1.實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)按以下步驟進(jìn)行預(yù)習(xí)：

1）認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)講義和教材中有關(guān)的理論部分，了解實(shí)驗(yàn)的目的要求；2）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場預(yù)習(xí)。了解實(shí)驗(yàn)裝置、主要設(shè)備的結(jié)構(gòu)，摸清實(shí)驗(yàn)流程、測試點(diǎn)、操作控制點(diǎn)，還須了解所使用的檢測儀器、儀表；4/11/2025

3）預(yù)先組織好3-4人的實(shí)驗(yàn)小組，實(shí)驗(yàn)小組討論并擬定實(shí)驗(yàn)方案，預(yù)先做好分工，寫出實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)報告，預(yù)習(xí)報告的內(nèi)容應(yīng)包括：

●實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容；

●實(shí)驗(yàn)的基本原理和方案；

●實(shí)驗(yàn)裝置及流程；

●實(shí)驗(yàn)操作要求及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的布點(diǎn)；

●設(shè)計原始數(shù)據(jù)的記錄表格。

2.

實(shí)驗(yàn)中的操作

4/11/2025

實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)全神貫注地進(jìn)行操作，如實(shí)地按照儀表顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，另一方面又要細(xì)心的觀察，注意發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的思考。對于實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象要加以分析，對測得的數(shù)據(jù)要考慮它們是否合理。由于種種原因出現(xiàn)數(shù)據(jù)重復(fù)性差，甚至反?，F(xiàn)象，規(guī)律性差的現(xiàn)象，找出原因加以解決，必要的返工是需要的。4/11/20253．實(shí)驗(yàn)后的總結(jié)

編寫報告是整個實(shí)驗(yàn)的最后環(huán)節(jié)，也是學(xué)生進(jìn)行綜合訓(xùn)練的重要一環(huán)。實(shí)驗(yàn)報告中，學(xué)生應(yīng)將測得的數(shù)據(jù)，觀察到的現(xiàn)象，計算結(jié)果和分析結(jié)論等用科學(xué)和工程語言表達(dá)出來。所以實(shí)驗(yàn)報告必須書寫工整，圖表美觀清晰，結(jié)論明確，分析中肯。4/11/2025

實(shí)驗(yàn)報告可在預(yù)習(xí)報告的基礎(chǔ)上完成，報告應(yīng)包括以下各項記載（1）報告題目；

（2）試驗(yàn)時間；報告人；同組人；

（3）實(shí)驗(yàn)?zāi)康募叭蝿?wù)；

（4）所依據(jù)的基本理論；

（5）實(shí)驗(yàn)裝置示意流程圖及主要測試儀表；（6）實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)；（7）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理、計算示例；4/11/2025（8）實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論用圖示法、列表法或關(guān)聯(lián)為公式均可，但均需標(biāo)明實(shí)驗(yàn)條件；（9）

分析結(jié)論；（10）參考文獻(xiàn)。4/11/2025第二章工程實(shí)驗(yàn)及處理工程問題的實(shí)驗(yàn)方法論

2.1流動阻力問題的研究方法

圓管內(nèi)的流動阻力是管路設(shè)計時必須掌握的問題，因此流動阻力問題是一個典型的工程實(shí)際問題。本段以此為例，先簡單歸納一下處理工程問題的各種研究方法。4/11/2025從化工原理理論課學(xué)習(xí)中，我們可以知道，在解決阻力問題時，采用了三種不同的方法:

解決層流流動阻力時，根據(jù)牛頓粘性定律，采用了數(shù)學(xué)分析法，導(dǎo)出了著名的泊稷葉方程，解決了流體在直管中呈層流時的摩擦阻力的關(guān)系式。數(shù)學(xué)分析法

半經(jīng)驗(yàn)半理論的數(shù)學(xué)模型法

因次論指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)研究法

4/11/2025

對于湍流，情況就復(fù)雜得多，盡管力的平衡方程并不因流型的變化而改變，但在湍流時其剪應(yīng)力不能用簡單的牛頓粘性定律表示，解決湍流流動阻力問題可以采用半經(jīng)驗(yàn)半理論的數(shù)學(xué)模型法。

普蘭德提出的混合長理論就屬于對湍流流動描述的一種數(shù)學(xué)模型，根據(jù)對湍流過程的理解，可作出某種假設(shè)，認(rèn)為湍流的起源是流體團(tuán)的脈動運(yùn)動，其機(jī)理與分子的熱運(yùn)動4/11/2025相仿，存在有一個平均的自由徑，由此設(shè)想可以導(dǎo)出湍流粘度有了此式，用湍流粘度代替牛頓粘性定律中的粘度，過程的數(shù)學(xué)模型也就完成。

應(yīng)該著重指出的是：上述機(jī)理的設(shè)想，顯然不可能是湍流的逼真描述，而是對過程的一種簡化和概括。4/11/2025

因此它只能算是一種簡化的模型，其所作出的數(shù)學(xué)描述，也只能稱為數(shù)學(xué)模型。

有了數(shù)學(xué)模型方程就可以求解了，但問題至此仍未完全得到解決，過程機(jī)理假設(shè)的真實(shí)性尚待檢驗(yàn)，自由徑仍為未知值，這時就要借助于實(shí)驗(yàn)。從實(shí)驗(yàn)測得的速度分布對比中，檢驗(yàn)假設(shè)模型的真實(shí)性并求出的值，故稱這種方法是半理論半經(jīng)驗(yàn)的。4/11/2025這種方法是純經(jīng)驗(yàn)的，實(shí)驗(yàn)工作所遇到的困難，首先在于實(shí)驗(yàn)的工作量，如影響過程的變量數(shù)為m，每一變量改變的水平數(shù)為n，則按網(wǎng)格法計劃實(shí)驗(yàn)，所需實(shí)驗(yàn)次數(shù)為，由于變量數(shù)出現(xiàn)在冪上，涉及的變量數(shù)愈多，所需的實(shí)驗(yàn)次數(shù)將會劇增。

解決湍流流動阻力的另一種方法就是實(shí)驗(yàn)研究方法，依靠實(shí)驗(yàn)以測定流動阻力，從而歸納成經(jīng)驗(yàn)方程式。4/11/2025

從湍流過程的分析可知，影響流體阻力的主要因素有6個，即，假如則需做10

次實(shí)驗(yàn)，這種稱為天文級的實(shí)驗(yàn)工作量是人們無法忍受的。實(shí)驗(yàn)工作碰到的另一個困難是實(shí)驗(yàn)難度大。眾所周知，化工生產(chǎn)中涉及的物料千變?nèi)f化，涉及的設(shè)備尺寸大小懸殊，為改變和實(shí)驗(yàn)中必須用多種流體；為改變d，必須改變實(shí)驗(yàn)裝置。4/11/2025

因此，依靠實(shí)驗(yàn)以測定流動阻力必須有正確的實(shí)驗(yàn)方法作指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)方法論必須具有兩個功能方有成效，其一是應(yīng)能由此及彼，其二是可由小見大。因次論恰恰可以非常成功地使實(shí)驗(yàn)研究方法具有這兩個功能，故賦予“因次論指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)方法”。在因次論指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)，不需對過程深入的理解，不需用真實(shí)流體或?qū)嶋H設(shè)備尺寸，4/11/2025只需借助模擬物體（如空氣、水）在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模小的設(shè)備中，由一些預(yù)備性的實(shí)驗(yàn)或理性的推斷得出過程的影響因素，從而加以歸納和概括成經(jīng)驗(yàn)方程。這種因次論指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)研究方法是解決難于作出數(shù)學(xué)描述的復(fù)雜問題的有效方法。4/11/20252．2

因次分析方法

2．2．1因次、基本因次、導(dǎo)出因次及無因次數(shù)

因次（稱量綱）就是物理量單位的種類。例如長度可以用米、厘米、尺等不同單位測量，但這些單位均屬同一類，即長度類。所以測量長度的單位具有同一因次，以[L]表示之。其它物理量，如時間、速度、加速度、密度、力、溫度等也各屬一種因次。

4/11/2025

在力學(xué)中常取長度、時間及質(zhì)量（或力）這三種量為基本量。它們的因次相應(yīng)地以[L]、[T]、[M]（或[F]）表示，稱為基本因次。其它力學(xué)量可由這三個量，通過某種公式導(dǎo)出，稱為導(dǎo)出量，它們的因次稱為導(dǎo)出因次。導(dǎo)出量的因次既然是由基本因次經(jīng)公式推導(dǎo)而出，它就必然由基本因次組成，一般地可以把它寫為各基本因次的冪指數(shù)乘積的形式。4/11/2025

例如：某導(dǎo)出量Ｑ的因次為=

，這里指數(shù)a、b、c為常數(shù)。幾種常見量的因次導(dǎo)出如下：面積A：面積是兩個長度的乘積，所以它的因次就是兩個長度因次相乘，即長度因次的平方，如果寫為一般形式：，其中。同理可得體積V的因次為；4/11/2025

速度u：定義為距離對時間的導(dǎo)數(shù)，即，它是當(dāng)時的極限。長度增量的因次仍為，而時間增量的因次為。所以速度的因次為；

加速度a:定義為，具有的因次，=

=4/11/2025

力F：由方程F=定義。所以F的因次為質(zhì)量和加速度因次的乘積，即；

應(yīng)力σ：定義為。所以應(yīng)力的因次為力F的因次除以面積A的因次，即：

速度梯度的因次：按定義應(yīng)為速度u的因次除以長度L的因次，即；4/11/2025

粘度的因次：按牛頓粘性定律，的因次應(yīng)為切應(yīng)力因次除以速度梯度的因次，即

以上討論中是、、為基本因次的。但是也可以取力作為基本因次。這樣，以上各量的因次就不同了。例如粘度。而質(zhì)量的因次將為導(dǎo)出因次，即4/11/2025根據(jù)同樣的方法可以導(dǎo)出常見力學(xué)量的因次。

導(dǎo)出因次和基本因次并無本質(zhì)上的區(qū)別，但要指出的一點(diǎn)是在、、、四個因次之中，僅能選擇三個作為獨(dú)立的基本因次，另一個因次則由導(dǎo)出。

某些物理量的因次可以為零，成為無因次數(shù)。

由上述可見，一個量的因次沒有“絕對”的表示法，因?yàn)樗Q與基本因次如何選擇。4/11/2025

一個無因次數(shù)可以通過幾個有因次數(shù)乘除組合而成，只要組合的結(jié)果是各個基本因次的指數(shù)為零，例如反映流體流動狀況的準(zhǔn)數(shù)—雷諾數(shù)，其中各物理量的因次為速度——因次為長度——因次為密度——因次為粘度——因次為4/11/2025上述各量的因次帶入Re數(shù)的表達(dá)式中，得

注意，因次和單位是不同的。因次指物理量的種類，單位則是比較同一物理量大小所采用的標(biāo)準(zhǔn)。

同一因次可以有數(shù)種單位，例如力可以用牛頓、公斤、噸、磅等單位。同一物理量采用不用的單位，其數(shù)值不同。4/11/2025

如一長度為3m,可以說是300cm或0.003km，但其因次不變，仍為。因次不涉及到量的方面，不論這一長度是3，還是300，或是0.003，也不論其單位是什么，它只表示量的物理性質(zhì)。4/11/20252.2.2物理量的組合，物理方程的因次一致性

我們知道，不同種類的物理量不可相加減，不能列等式，也不能比較它們的大小。例如速度可以和速度相加，但絕不可加上粘性或壓力，5米加上4牛頓決不等于9米牛頓，而2牛頓既不能大于也不能小于1.5米，這些運(yùn)算和比較是毫無意義的。4/11/2025

當(dāng)然，不同單位的同類量是可以相加減的，例如3寸加上5厘米，仍為某一長度，只要把其中一個單位稍加換算即可。

既然不同種類的物理量（因次）不能相加減，也不可相等，那么反之，能夠相加減和列入同一等式中的各項物理量，必然有相同的因次，也就是說一個物理方程，只要它是根據(jù)基本原理進(jìn)行數(shù)學(xué)推演而得到的，它的各項在因次上必然是一致的。

4/11/2025

這叫作物理方程的因次一致性（或均勻性）。這種方程有時稱為“完全方程”。例如在物理學(xué)中質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)有自由落體公式：

檢驗(yàn)它的各項因次是否一致。等號左邊S代表距離，因次，右邊第一項為質(zhì)點(diǎn)在時間t內(nèi)由于速度所經(jīng)過的距離，因次為。

4/11/2025

右邊第二項為時間t內(nèi)由于加速度g所經(jīng)過的附加距離，因次為，因此因次是一致的。

關(guān)于“由理論推導(dǎo)而得的物理方程必然是因次一致的方程”這一點(diǎn)非常重要，它正是因次分析方法的理論基礎(chǔ)。

事實(shí)上，我們只要回憶一下，化工原理各章節(jié)推導(dǎo)基本公式的過程，就可以更好地理解這一點(diǎn)。4/11/2025

例如推導(dǎo)連續(xù)方程時，取一塊體積，分析在微小時段內(nèi)流進(jìn)這一體積的質(zhì)量及從這一體積流出質(zhì)量，求出二者之差（仍是質(zhì)量），然后分析該體積內(nèi)的質(zhì)量變化（仍是質(zhì)量?。?。

根據(jù)質(zhì)量守恒原理，它應(yīng)與進(jìn)出該體積質(zhì)量的差相等。可見，整個推導(dǎo)過程中，始終是質(zhì)量之差，“質(zhì)量”變化及“質(zhì)量”相等。這就是說，推導(dǎo)過程中已經(jīng)保證了它的因次一致性。4/11/2025

又歐拉方程，它是分析微分體積上的受力一壓力、質(zhì)量力、慣性力，然后列成等式。實(shí)際上就是使用所有外力之和等于慣性力。

這里是“力”和“力”相加減和相等的關(guān)系。對于能量方程，則是“功”和“能”的相加減和相等的關(guān)系。其它方程也是如此。

由此可見，所謂一個物理方程的推導(dǎo)過程，無非是找出一些同類量的不同形式，根據(jù)某種原理把它們列成等式。4/11/2025

當(dāng)然，也有一些方程是因次不一致的，這就是沒有理論原則指導(dǎo)，純粹根據(jù)觀察所得的公式，即所謂經(jīng)驗(yàn)公式。這種公式中各個變量采用的單位是有一定限制的，并有所說明。如果用的不是所說明的那個單位，那末方程中出現(xiàn)的常數(shù)必須作相應(yīng)的改變。不過應(yīng)當(dāng)指出，任何經(jīng)驗(yàn)公式，只要引入一個有因次的常數(shù)，也可以使它成為因次一致的。4/11/20252.2.3

定理及因次分析

或

定理指出，由于方程中各項因次是一致的，函數(shù)f與其作為n個獨(dú)立變量x間的關(guān)系

如果在某一物理現(xiàn)象中有幾個獨(dú)立自變量，，因變量y可以用因次一致的關(guān)系來表示，即4/11/2025

不如改為個獨(dú)立無因次參數(shù)（可以看作是一組新的變量）間的關(guān)系，因?yàn)楹笳咚淖兞繑?shù)目較前減少了m個，而且是無因次的。應(yīng)用步驟如下（1）確定對研究的物理現(xiàn)象有影響的獨(dú)立變量，

定理可以從數(shù)學(xué)上得到證明，此處略。首先闡明應(yīng)用定理進(jìn)行因次分析的步驟。4/11/2025

設(shè)共有n個：。寫出一般函數(shù)表達(dá)式:做到這一點(diǎn)，要對該物理過程有足夠的認(rèn)識。（2）選擇n個變量所涉及的基本因次。對于力學(xué)問題，可能是［MLT］（或［FLT］）的全部或者其中任意選擇兩個。

（3）用基本因次表示所有各變量的因次。

4/11/2025（4）在n個變量中選擇m個作為基本變量（一般等于這n個變量所涉及的基本因次的數(shù)目，對于力學(xué)問題，一般m不大于3）。

條件是它們的因次應(yīng)能包括n個變量中所有的基本因次，并且它們是互相獨(dú)立的，即一個不能從另外幾個導(dǎo)出。通常選一個代表某一尺寸的量、一個表征運(yùn)動的量、另一個則是與力和質(zhì)量有關(guān)的量。4/11/2025

(5)列出無因次參數(shù)。根據(jù)定理，可以構(gòu)成(n-m)個無因次數(shù)。它的一般形式為：

把的因次代人上式，由為無因次參數(shù)的要求，利用因次分析法可求得指數(shù)a、b及c，從而得到的具體形式。

為除去已選的m個基本變量以后所余下的（n-m）個變量中之任何一個。a、b、c為待定指數(shù)。

4/11/2025（6）最后，該物理現(xiàn)象可用（n-m）個參數(shù)的函數(shù)F來表達(dá)。（7）根據(jù)函數(shù)F

中的無因次數(shù)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以求得函數(shù)F的具體關(guān)系式。

現(xiàn)舉一例說明以上步驟：根據(jù)無因次變量進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。

注意，無因次參數(shù)可以取倒數(shù)或取任次方或互相乘除，以盡可能使各項成為一般熟悉的無因次數(shù)，如Re、Fr等的形式。4/11/2025

有一空氣管路直徑為300mm，管路內(nèi)安裝一孔徑為150mm的孔板，管內(nèi)空氣的溫度為200℃，壓強(qiáng)為常壓，最大氣速10m／s，試估計孔板的阻力損失為多少？

為測孔板在最大氣速下的阻力損失，可在設(shè)備直徑為30mm的水管上進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。為此需確定實(shí)驗(yàn)用孔板的孔徑應(yīng)多大？如若水溫為20℃，則水的流速應(yīng)為若干？4/11/2025

如測得模擬孔板的阻力損失讀數(shù)為20mmHg，那末實(shí)際孔板的阻力損失為多少？

已知，經(jīng)孔板的阻力損失與管徑、孔徑、流體密度、流體粘度和流體速度有關(guān)，

現(xiàn)要求把這個關(guān)系式改寫為無因次形式，依上述步驟進(jìn)行。4/11/2025②

選基本因次，計m=3。

③

用基本因次表示各交量的因次。

④

選擇m=3個基本變量，它們的因次應(yīng)包括基本因次。若選、、為三個基本變量。①獨(dú)立變量計共6個，n=6。4/11/2025⑤

列出參數(shù)。

共可列出個參數(shù)。因已選定為基本變量，剩下僅有三個變量，所以可列出三個參數(shù)：把各變量的因次代人：

4/11/2025列的指數(shù)方程，并求解如下：

M：

T：

L:

將、、代入得：

4/11/2025同樣的方法可得：

M：

T：

L：

4/11/2025M：

T:L:（6）原來的函數(shù)關(guān)系可簡化為：4/11/2025最后，待定函數(shù)的無因次表達(dá)式為：

（7）按此式進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。

可知，不論水管還是氣管，只要和相等，等式左邊的必相等。因此，模擬實(shí)驗(yàn)所用孔板開孔直徑應(yīng)保證幾何相似，即:4/11/2025水的流速應(yīng)保證Re相等，即:空氣的物性：

20℃水的物性：

4/11/2025代入，水的流速應(yīng)為模擬孔板的阻力損失應(yīng)為．

因數(shù)群相等，故實(shí)際孔板的阻力損失為：

4/11/2025

從上述程序可見，第一步是選定與該現(xiàn)象有關(guān)的變量。即不能把重要的變量丟掉從而使結(jié)果不能反映實(shí)際情況。 也不要把關(guān)系不大的變量考慮進(jìn)來，使分析復(fù)雜化，而所得結(jié)論不能反映實(shí)際情況。

一般說來，寧可考慮得多些，而不要遺漏掉重要因素，因?yàn)榍罢唠m然可能給分析過程帶來麻煩，但所產(chǎn)生的次要參數(shù)最終將由試驗(yàn)結(jié)果加以摒棄。4/11/2025要做到這一點(diǎn)，經(jīng)驗(yàn)是很重要的。此外，有時出現(xiàn)有因次常數(shù)，而在分析因次時，這些常數(shù)可能被疏忽掉，導(dǎo)致不正確的結(jié)果.

因次分析不能區(qū)別因次相同但在方程中有著不同物理意義的量。最后，在第四步中，對于如何構(gòu)成無因次參數(shù)并未加以明確的限制，而且基本變量的選擇，也有一定的任意性。4/11/2025

所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果在幾何尺寸上可以“由小見大”，在流體種類上可以“由此及彼”。

正如前所述，無因次變量關(guān)系式可以幫助我們指導(dǎo)安排試驗(yàn)，并簡化實(shí)驗(yàn)工作。

從這個例子看出，原來與5個變量之間的復(fù)雜關(guān)系，通過因次分析的方法，被簡化為只有兩個無因次變量的函數(shù)關(guān)系，且只要保持和相等。4/11/2025

應(yīng)該指出，因次論指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)研究方法雖然可以起到由此及彼，由小見大的作用，但是如影響因素太多，實(shí)驗(yàn)工作量會非常之大。對于復(fù)雜的多變量問題仍然困難重重，解決這類問題的方法是過程的分解，即將所待解決的問題分解成若干個弱交聯(lián)的子過程，使每個子過程變量數(shù)大大減少。4/11/20252.3數(shù)學(xué)模型法數(shù)學(xué)模型法是解決工程問題的另一種實(shí)驗(yàn)規(guī)劃方法，數(shù)學(xué)模型法和因次論指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)研究方法的最大區(qū)別在于，后者并不要求研究者對過程的內(nèi)在規(guī)律有任何認(rèn)識。因此，對于十分復(fù)雜的問題，它都是有效的方法。4/11/2025而前者則要求研究者對過程有深刻的認(rèn)識，能作出高度的概括，即能得出足夠簡化而又不過于失真的模型，然后獲得描述過程的數(shù)學(xué)方程，做不到這一點(diǎn)，數(shù)學(xué)模型法也就不能奏效。數(shù)學(xué)模型法處理工程問題，同樣離不開實(shí)驗(yàn)。因?yàn)檫@種簡化模型的來源在于對過程有深刻的評價，其合理性需要經(jīng)實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)，其中引入的參數(shù)需由實(shí)驗(yàn)測定。4/11/2025因此，數(shù)學(xué)模型法解決工程問題的方法，大致步驟如下：（1）通過預(yù)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識過程，設(shè)想簡化模型；（2）通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)簡化模型的等效性；（3）通過實(shí)驗(yàn)確定模型參數(shù)。4/11/2025在流動阻力問題的研究方法這一節(jié)，我們已經(jīng)簡單介紹了這種半經(jīng)驗(yàn)半理論的數(shù)學(xué)模型方法，這里我們將結(jié)合化工原理的第四章即流體通過顆粒層的流動，較詳細(xì)地說明這一方法的應(yīng)用。流體通過顆粒層的流動，就其流動過程本身來說，并沒有什么特殊性，問題的復(fù)雜性在于流體通道所呈現(xiàn)的不規(guī)則的幾何形狀4/11/2025一般說來，構(gòu)成顆粒層的各個顆粒，不但幾何形狀是不規(guī)則的，而且顆粒大小不均勻，表面粗糙。由這樣的顆粒組成的顆粒層通道必然是不均勻的縱橫交錯的網(wǎng)狀通道，倘若仍像流體通過平直空管那樣沿用嚴(yán)格的流體力學(xué)的方法予以處理，就必須列出流體通過顆粒層的邊界條件，這是很難做到的。為此，處理流體通過顆粒層的流動問題，必須尋求簡化的工程處理方法。4/11/2025尋求簡化途徑的基本思路是研究過程的特殊性，并充分利用特殊性作出有效的簡化。流體通過顆粒層的流動具有什么樣的特殊性呢？不難想象，流體通過顆粒層的流動可以有兩個極限，一是極慢流動，另一是高速流動。在極慢流動的情況下，流動阻力主要來自表面摩擦，而在高速流動時，流動阻力主要是形體阻力。4/11/2025《化工原理》中的這一章的工程背景是過濾操作，對于難以過濾而需要認(rèn)真對待的工程問題，其濾餅都是由細(xì)小的不規(guī)則的顆粒組成，流體在其中的流動是極其緩慢的。因此，可以抓住極慢流動的這一特殊性，對流動過程作出大幅度的簡化。極慢流動又稱爬流。此時，可以設(shè)想流動邊界所造成的流動阻力主要來自表面摩擦，因而，其流動阻力與顆?？偙砻娣e成正比，而與退道的形狀關(guān)系甚小。4/11/2025這樣，就把通道的幾何形狀的復(fù)雜性問題一舉而消除了。具體步驟如下： （1）顆粒床層的簡化模型根據(jù)以上的分析，對于圖2-1所示的復(fù)雜的不均勻網(wǎng)狀通道可簡化為有許多平行排列均勻細(xì)管組成的管束（見圖2-2）并假定：1）細(xì)管的內(nèi)表面積等于床層顆粒的全部表面；

4/11/20252）細(xì)管的全部流動空間等于顆粒床層的空隙容積；根據(jù)上述假定，可求得這些虛擬細(xì)管的當(dāng)量直徑4/11/2025分子，分母同乘則有以1床層體積為基準(zhǔn)，則床層的流動空間為，1床層的顆粒表面即為床層的比表面，因此，4/11/2025

（2—1）

（2）數(shù)學(xué)模型按此簡化模型，流體通過固定床的壓降相當(dāng)于流體通過一組當(dāng)量直徑為，長度為的細(xì)管的降。壓4/11/2025上述簡化的物理模型，已將流體通過復(fù)雜幾何邊界的床層的壓降簡化為通過均勻圓管的壓降。對此不難應(yīng)用現(xiàn)有的理論作出數(shù)學(xué)描述。按總目由空間相等和總面積相等的原則，確定通道的當(dāng)量直徑和當(dāng)量長度。采用這樣的處理后，流體通過固定床壓降中床層的空隙率和床層的比表面積即可確定。4/11/2025（2—2）式中的為流體在細(xì)管內(nèi)的流速，取與實(shí)際填充的關(guān)系為

床中顆粒空隙間的流速相等，它與空床流速（表觀流速）或（2—3）

4/11/2025將式2-1、2-3代人式2-2得細(xì)管長度

與實(shí)際床展高度

不等．但可認(rèn)為與實(shí)際床層高度成正比，即并將其并入阻力系數(shù)，于是4/11/2025（2—4）式2-4即為流體通過固定床壓降的教學(xué)模型，其中包括一個未知的待定系數(shù)4/11/2025稱為模型參數(shù)，就其物理含義而言，也可稱為固定床的流動摩擦系數(shù)。留下的問題，就是如何描述顆粒的總表面積，處理的方法是：

1）根據(jù)幾何面積相等的原則，確定非球形顆粒的當(dāng)量直徑。2）約根據(jù)總面積相等的原則確定非均勻顆粒的平均直徑。4/11/20253）實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)與修正以上的理論分析是建筑在流體力學(xué)的一般知識和實(shí)際過程——爬流這一特點(diǎn)相結(jié)合的基礎(chǔ)上的，也即是在一般性和特殊性相結(jié)合的基礎(chǔ)上的。這一點(diǎn)正是多數(shù)工程中復(fù)雜問題處理方法的共同基點(diǎn)。忽視流動的基本原理，不懂得爬流的基本特征就會走向純經(jīng)驗(yàn)化的處理上去；抓不住對象的特殊性，就找不到簡化的途徑，就會走向教條式的處理上去。4/11/2025如果以上的理論分析和隨后作出的理論推導(dǎo)是嚴(yán)格準(zhǔn)確的，按理就可用伯努利方程作出定量的描述而無需實(shí)驗(yàn)或者只需由實(shí)驗(yàn)證實(shí)。但是事實(shí)上，由理論分析與推導(dǎo)中已經(jīng)清醒地估計到所作出的簡化難免與實(shí)際情況有所出入。因此，留上一個待定的參數(shù)——摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系有待通過實(shí)驗(yàn)予以確定。4/11/2025與雷諾數(shù)這時，實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)，包含在摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系的測定中。如果所有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果歸納出統(tǒng)一的摩擦系數(shù)的關(guān)系，就可以認(rèn)為所作的理論分析與構(gòu)思得到了實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。否則，必須進(jìn)行若干修正?？挡赡幔↘ozeny）對此進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)在4/11/2025在流速較低，床層雷諾數(shù)下，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能較好地符的情況合下式：式中稱為康采尼常數(shù)，其值為5.0；為床層雷諾數(shù)；4/11/2025對于各種不同的床層，康采尼常數(shù)的可能誤差不超過10%，這表明上述的簡化模型，是實(shí)際過程的合理簡化。且在實(shí)驗(yàn)確定參數(shù)的同時，也是對簡

化模型的實(shí)際檢驗(yàn)。4/11/20252．4直接的實(shí)驗(yàn)方法直接的實(shí)驗(yàn)方法是數(shù)學(xué)分析方法和其他方法無法解決的工程問題的一種方法。這種方法就是對被研究的對象進(jìn)行直接的觀察、實(shí)驗(yàn)。用這種方法所得到的結(jié)果是可靠的，但卻有很大的局限性。4/11/2025這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果只能用到特定的實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)設(shè)備上，或者只能推廣到實(shí)驗(yàn)條件完全相同的現(xiàn)象上。并且這種實(shí)驗(yàn)研究法，往往只能得出個別量之間的規(guī)律性關(guān)系，難以抓住現(xiàn)帶的全部本質(zhì)，因此有較大的局限性，同時也是耗時費(fèi)力的方法。4/11/2025第三章化工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理3．1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差分析3.1.1誤差分析在化工實(shí)驗(yàn)研究中的重要性通過實(shí)驗(yàn)測量所得大批數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)的主要成果，4/11/2025但在實(shí)驗(yàn)中，由于測量儀表和人的觀察等方面的原因，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總存在一些誤差，所以在整理這些數(shù)據(jù)時，首先應(yīng)對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性進(jìn)行客觀的評定。誤差分析的目的就是評定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確性或誤差，通過誤差分析，可以認(rèn)清誤差的來源及其影響，并設(shè)法排除數(shù)據(jù)中所包含的無效成分，還可進(jìn)一步改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案。在實(shí)驗(yàn)中注意哪些是影響實(shí)驗(yàn)精確度的主要方面，細(xì)心操作，從而提高實(shí)驗(yàn)的精確性。4/11/20253.1.2誤差的基本概念3.1.2.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差來源及分類誤差是實(shí)驗(yàn)測量值（包括間接測量值）與真值（客觀存在的準(zhǔn)確值）之差別，基于下列原因，誤差可分為三類：1．系統(tǒng)誤差

4/11/2025由于測量儀器不良，如刻度不準(zhǔn)，零點(diǎn)未校準(zhǔn)；或測量環(huán)境不標(biāo)準(zhǔn)，如溫度、壓力、風(fēng)速等偏離校準(zhǔn)值；實(shí)驗(yàn)人員的習(xí)慣和偏向等因素所引起的系統(tǒng)誤差。這類誤差在一系列測量中，大小和符號不變或有固定的規(guī)律，經(jīng)過精確的校正可以消除。

2．隨機(jī)誤差（偶然誤差）4/11/2025是由一些不易控制的因素所引起的，如測量值的波動，肉眼觀察欠準(zhǔn)確等。這類誤差在一系列測量中的數(shù)值和符號是不確定的，而且是無法消除的，但它服從統(tǒng)計規(guī)律，也是可以認(rèn)識的。

3．過失誤差它主要是由實(shí)驗(yàn)人員粗心大意，如讀數(shù)錯誤、記錄錯誤或操作失誤所致。這類誤差往往與正常值相差很大，應(yīng)在整理數(shù)據(jù)時加以剔除。4/11/20253.1.2.2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度精難度與誤差的概念是相反相成的，精確度高，誤差就?。徽`差大，精確度就低。要區(qū)別以下概念：測量中所得到的數(shù)據(jù)重復(fù)性的大小，稱精密度。它反應(yīng)隨機(jī)誤差的大小，以打靶為例，圖3－l（a）表示彈著點(diǎn)的密集而離靶心（真值）甚遠(yuǎn)，說明精密度高，隨機(jī)誤差小，但系統(tǒng)誤差大4/11/2025圖3－l（b）的隨機(jī)誤差大，但系統(tǒng)誤差較小，即精密度低而正確度較高；圖3-1（c）的系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差均小。精確度高。精確度（或準(zhǔn)確度）表示測量結(jié)果與其值接近程度，精確度高則精密度與正確度均高。圖3-1精密度和精確度示意圖4/11/20253.1.3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真值與平均值真值是待測物理量客觀存在的確定值，由于測量時不可避免地存在一定誤差，故真值是無法測得的。但是經(jīng)過細(xì)致地消除系統(tǒng)誤差，經(jīng)過無數(shù)次測定，根據(jù)隨機(jī)誤差中正負(fù)誤差出現(xiàn)幾率相等的規(guī)律，測定結(jié)果的平均值可以無限接近真值。4/11/2025但是實(shí)際上測量次數(shù)總是有限的，由此得出的平均值只能近似于真值，稱此平均值為最佳值。計算中可將此最佳值當(dāng)作真值，或用“標(biāo)準(zhǔn)儀表”（即精確度較高的儀表）所測之值當(dāng)作真值?；ぶ谐Ｓ玫钠骄涤校海?）算術(shù)平均值

4/11/2025設(shè)為各次測量值,n為測量次數(shù)，則算術(shù)平均值為：（3-1）算術(shù)平均值是最常用的一種平均值，因?yàn)闇y定值的誤差分布一般服從正態(tài)分布，可以證明算術(shù)平均值即為一組等精度測量的最佳值或最可信賴值。4/11/2025（2）均方根平均值(3-2)（3）幾何平均值(3-3)4/11/2025（4）對數(shù)平均值(3-4)對數(shù)平均值多用于熱量和質(zhì)量傳遞中，當(dāng)時，可用算術(shù)平均值代替對數(shù)平均值，引起的誤差不超過4.4%。4/11/20253.1.4誤差的表示法

1．絕對誤差d

某物理量在一系列測量中，某測量值與其真值之差稱絕對誤差。實(shí)際工作中常以最佳值代替真值，測量值與最佳值之差稱殘余誤差，習(xí)慣上也稱為絕對誤差：4/11/2025式中：——絕對誤差；——i

次測量值；——真值；——平均值。如在實(shí)驗(yàn)中對物理量的測量只進(jìn)行一次，可根據(jù)測量儀器出廠鑒定書注明的誤差，或可取儀器最小刻度值的一半作為測量的誤差。4/11/2025例如某壓力表注明精（確）度為1.5級，即表明該儀表最大誤差為相當(dāng)檔次最大量程之1.5%，若最大量程為0.4MPa，該壓力表最大誤差為:又如某天平的感量或名義分度值為0.1mg，則表明該天平的最小刻度或有把握正確的最小單位為0.1mg，即最大誤差為0.1mg。4/11/2025化工原理實(shí)驗(yàn)中最常用的U形管壓差計、轉(zhuǎn)子流量計、秒表、量筒、電壓表等儀表原則上均取其最小刻度值為最大誤差，而取其最小刻度值的一半作為絕對誤差計算值。2相對誤差e%

為了比較不同測量值的精確度，以絕對誤差與真值（或近似地與平均值）之比作為相對誤差：4/11/2025在單次測量中式中：

d——絕對誤差；

——真值的平均值；——平均值。4/11/2025例3—1今欲測量大約8kPa（表壓）的空氣壓力，實(shí)驗(yàn)儀表用（1）1.5級，量程0.2MPa的彈簧管式壓力表；（2）標(biāo)尺分度為1mm的U形管水銀柱壓差計；（3）標(biāo)尺分度為1mm的U形管水柱壓差計。求相對誤差。(1)、壓力表絕對誤差4/11/2025相對誤差

（2）、水銀壓差計絕對誤差其中，（即水銀密度重力加速度）。

4/11/2025相對誤差可見用量程較大的儀表，測量數(shù)值較小的物理量時，相對誤差較大。3.算術(shù)平均誤差它是一系列測量值的誤差絕對值的算術(shù)平均值。是表示一系列測定值誤差的較好方法之一4/11/2025（3—7）式中：——平均值?！^對誤差；—測量值，i=1，2，3...,n;4/11/20254.標(biāo)準(zhǔn)誤差（均方誤差）在有限次測量中，標(biāo)準(zhǔn)誤差可用下式表示：（3—8）標(biāo)準(zhǔn)誤差是目前最常用的一種表示精確度的方法，它不但與一系列測量值中的每個數(shù)據(jù)有關(guān)。4/11/2025而且對其中較大的誤差或較小的誤差敏感性很強(qiáng)，能較好地反映實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確度，實(shí)驗(yàn)越精確，其標(biāo)準(zhǔn)誤差越小3.1.5實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效數(shù)與記數(shù)法

3.1.5.1有效數(shù)字實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或根據(jù)直接測量值的計算結(jié)果，總是以一定位數(shù)的數(shù)字來表示。究竟取幾位數(shù)才是有效的呢？這要根據(jù)測量儀表的精確度來表示，一般應(yīng)記錄到儀表最小刻度的十分之一位。4/11/2025例如，某液面計標(biāo)尺的最小分度為1mm，則讀數(shù)可以到0.1mm。

如在測定時液位高在刻度524mm與525mm的中間，則應(yīng)記液面高為524.5mm，其中前三位是直接讀出的，是準(zhǔn)確的，最后一位是估計的，是欠準(zhǔn)的或可疑的，稱該數(shù)據(jù)為4位有效數(shù)。如液位恰在524mm刻度上，則數(shù)據(jù)應(yīng)記作524.0mm，若記作524mm，則失去了一位精確度。4/11/2025總之，有效數(shù)中應(yīng)有而且只能有一位（末位）欠準(zhǔn)數(shù)字。有效數(shù)與誤差的關(guān)系：由上可見，液位高度524.5mm中，最大誤差為，也就是說誤差為末位的一半。0.5mm3.1.5.2科學(xué)記數(shù)法4/11/2025在科學(xué)與工程中，為了清楚地表示有效數(shù)或數(shù)據(jù)的精度，通常將有效數(shù)寫出并在第1位數(shù)后加小數(shù)點(diǎn)，而數(shù)值的數(shù)量級由10的整數(shù)冪來確定，這種以10的整數(shù)冪來記數(shù)的方法稱科學(xué)記數(shù)法。例如：0.0088應(yīng)記為，88000（有效數(shù)3位）記為應(yīng)注意，科學(xué)記數(shù)法中，在10的整數(shù)冪之前的數(shù)字應(yīng)全部為有效數(shù)。4/11/20253.1.5.3有效數(shù)的計算加法運(yùn)算。各不同位數(shù)有效數(shù)相加減，其和或差的有效數(shù)等于其中位數(shù)最少的一個，例如測得設(shè)備進(jìn)口的溫度分別為65.58C與30.4C則溫度和：65.58（?）℃+30.4（?）℃=95.9(?)8(?)℃，溫度差：65.58（?）℃-30.4（?）℃=35.1(?)8(?)℃。4/11/2025結(jié)果中有兩位欠準(zhǔn)值，這與有效值規(guī)則不符，故第二位欠準(zhǔn)數(shù)應(yīng)舍去，按四舍五入法，其結(jié)果應(yīng)為96.0℃與35.2℃。2、乘法計算。乘積或商的有效數(shù)，其位數(shù)與各乘、除數(shù)中有效數(shù)位數(shù)最少的相同，如測得管徑D=50.88mm，其面積A為4/11/2025注意，等常數(shù)有效位數(shù)可多可少，根據(jù)需要選取。3．乘方與開方計算。乘方、開方后的有效數(shù)與其底數(shù)相同。4．對數(shù)計算。對數(shù)的有效數(shù)位數(shù)與其真數(shù)相同。例如4/11/20255．在四個數(shù)以上的平均值計算中，平均值的有效數(shù)字可較各數(shù)據(jù)中最小有效位數(shù)多一位。6．所有取自手冊上的數(shù)據(jù)，其有效數(shù)按計算需要選取，但原始數(shù)據(jù)如有限制，則應(yīng)服從原始數(shù)據(jù)。7．一般在工程計算中取三位有效數(shù)已足夠準(zhǔn)確，在科學(xué)研究中根據(jù)需要和儀器的可能，可以取到四位有效數(shù)字。4/11/2025從有效數(shù)的運(yùn)算規(guī)則可以看到，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確度同時受幾個儀表的影響時，則測試中要使幾個儀表的精確度一致，采用一兩個精度特別高的儀表無助于整個實(shí)驗(yàn)結(jié)果精度的提高。如過濾實(shí)驗(yàn)中，計量濾液體積的量具分度為0.1L，而用分度為千分之一秒的電子秒表時，測得27.5635s中流過濾液1.35L，計算每升濾液通過所需要的時間為：4/11/2025可見用一個0.1秒分度的機(jī)械秒表精度就足夠了?；ぴ韺?shí)驗(yàn)4/11/20253.2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理，就是把所測得的一系列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用最適宜的方式表示出來，在化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)中，有如下三種表達(dá)方式：列表法將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列成表格以表示各變量間的關(guān)系。這通常是數(shù)據(jù)整理的第一步，為標(biāo)繪曲線圖或整理成方程式打下基礎(chǔ)。.4/11/2025

2、圖示法將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上繪成曲線，直觀而清晰地表達(dá)出個變量之間的相互關(guān)系，分析極值點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、變化率及其他特性，便于比較，還可以根據(jù)曲線的出相應(yīng)的方程式；某些精確的圖形還可以用于不知數(shù)學(xué)表達(dá)式的情況下進(jìn)行圖解積分和微分。

3、回歸分析法4/11/2025利用最小二乘法對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計處理得出最大限度符合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的擬合方程式，并判定擬合方程式的有效性，這種擬合方程式有利于用電子計算機(jī)進(jìn)行計算。3.2.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的列表法將實(shí)驗(yàn)直接測定的一組數(shù)據(jù)，或根據(jù)測量值計算得到的一組數(shù)據(jù)，按照其自變量和因變量的關(guān)系以一定的順序列出數(shù)據(jù)表，即為列表法。在擬定記錄表格時應(yīng)注意的下列問題：4/11/20251．測量單位應(yīng)在名稱欄中標(biāo)明，不要和數(shù)據(jù)寫在一起。2．同一直列的數(shù)字，數(shù)據(jù)必須真實(shí)地反映儀表的精確度。即數(shù)字寫法應(yīng)注意有效數(shù)字的位數(shù)，每行之間的小數(shù)點(diǎn)對齊。3．對于數(shù)量級很大或很小的數(shù)，在名稱欄中乘以適當(dāng)?shù)谋稊?shù)。例如Re=25000，用科學(xué)記數(shù)法表示4/11/2025

Re=2.5×104。列表時，項目名稱寫為：Re×104，數(shù)據(jù)表中數(shù)字則寫為2.5。這種情況在化工數(shù)據(jù)表中經(jīng)常遇到。

4、整理數(shù)據(jù)時，應(yīng)盡可能將一些計算中始終不變的物理量歸納為常數(shù)，避免重復(fù)計算。

5、在記錄表格下邊，要求附以計算示例，表明各項之間的關(guān)系，以便于閱讀或進(jìn)行校核。4/11/20253.2.2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖示法上述列表法，一般難見到數(shù)據(jù)的規(guī)律性。故常常需要將實(shí)驗(yàn)結(jié)果用圖形表示出來。過程中應(yīng)遵循一些基本原則，否則得不到預(yù)期結(jié)果，甚至?xí)?dǎo)致錯誤的結(jié)論。下面是關(guān)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)中正確作圖的一些基本原則：4/11/20251、紙的選擇：圖紙有直角坐標(biāo)紙，半對數(shù)坐標(biāo)紙和雙對數(shù)坐標(biāo)紙等。要根據(jù)變量間的函數(shù)關(guān)系，選定一種坐標(biāo)紙。對于符合方程式y(tǒng)=kx+b的數(shù)據(jù)，在直角坐標(biāo)紙上可畫出一條直線。對于符合