第二章 传热传质过程

更新时间:2023-11-24 15:19:01 阅读量: 教育文库 文档下载

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第二章

1、有一O2(A)和CO2(B)的混合物,温度为297K,压力为1.519х105Pa,已知

yA?0.40,uA?0.08m/s,uB?0.02m/s,试计算下列各值: (1) 混合物、组分A和组分B的摩尔浓度c,cA(2) 混合物、组分A和组分B的质量浓度?,?AcB

?B

(3) 混合物的质量平均速度和A、B组分的相对速度v,uA?v,uB?v (4) 混合物、组分A和组分B的绝对摩尔扩散通量N,NA,NB (5) 混合物、组分A和组分B的绝对质量扩散通量n,nA,nB (6) 组分B的相对质量扩散通量和相对摩尔扩散通量jB,JB 答案:(1)0.0615kmol/m3;0.0246kmol/m3;0.0369kmol/m3

2、氢气和空气在总压力为1.0132×105Pa,温度为25℃的条件下作等摩尔互扩散,已知扩散率为0.6×10-4m2/s,在垂直于扩散方向距离为10mm的两个平面上氢气分压力为16000Pa和5300Pa。试计算此两种气体的摩尔扩散通量。(必做)答案:?0.0259mol/m2?s

(2)2.411kg/m3;0.787kg/m3;1.624kg/m3 (3) 0.0396m/s;0.0404m/s;?0.0196m/s (4) 0.00271kmol/m2.s;0.00197kmol/m2.s (5)0.0955kg/m2.s?????0.000738kmol/m2.s

?????0.0630kg/m2.s??0.0325kg/m2.s

?? (6)?0.0318kg/m2.s;?8.86?10?4kmol/m2.s

????3、采用量筒来测定水蒸气在空气中的扩散系数。试验用量筒内径为30mm,水面离开量筒口边缘的距离为100mm,筒底水温及环境温度均为25℃,相对湿度为30%的一股气流吹过筒口1小时后,用精密天平测得水的损失为10.7mg。试确定在试验条件下水蒸气在空气中的扩散系数。大气压力为1.013×105Pa。25℃水蒸气的饱和压力为3289.5Pa。 答案:2.51?10?5m2/s

4、从水层表面蒸发损耗的速率可有测量表面加降的速度来确定。考虑夏季某一天,水和周围空气的温度均为305K以及空气的相对湿度是40%,如果已知表面下降速度是0.1mm/h,问因为蒸发造成的每单位表面积上的质量损耗率速率多大?对流传质系数是多少? 答案:2.764?10?5kg/s;1.33?10?3m/s

5、观察到一个直径230mm的平底水盆在23℃温度下,质量消耗速是1.5×10-5kg/s。当时周围是干空气,温度为23℃。(23℃的水蒸汽分压力为28.02mbr)(必做) a)、确定该情况下的对流传质系数。

b)、当周围空气的相对湿度是50%时,计算蒸发的质量消耗速率。

c)、当水和周围空气的温度都是47℃时假设对流传质系数保持不变,以及空气是干空气,计算蒸发的质量消耗速率。(47℃的水蒸汽分压力为105.87mbr) 答案:1.76?10?2m/s;7.489?10?6kg/s;5.23?10?5kg/s

6、平均温度为25oC的干空气,以6.5m/s的速度进入内径为2.5cm,长为1.5m的圆管。管子内壁上覆盖有一层薄薄的水膜,管壁温度维持在25oC。试计算每秒钟内空气所带走的水量。(必做)

答案:1.138?10?4kg/s

7.压力为1.013×105Pa,温度为25oC的干空气,吹过一块30cm见方的冰面,速度为1.5m/s。冰块除了暴露于气流中的表面外,其余表面无质交换。试计算每小时内因质交换而引起的冰块质量的损失。

kg/h 答案:0.0121

8.相对湿度为50%、温度为40oC的空气,以2m/s的速度吹过长10m的游泳池。池水温度为30oC。试估算风吹到游泳池的尽头时每平方米水面上的蒸发量。(必做) 答案:9.79?10?5kg

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