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一長(zhǎng)為15m、寬為5m的水池內(nèi)充有水。相對(duì)濕度為0.5的空氣以2.2m/s的速度吹過水面，系統(tǒng)溫度為298K。已知298K時(shí)水蒸氣的飽和密度為0.023kg/m3，水蒸氣在空氣中的擴(kuò)散系數(shù)為0.26×10-4m2/s。試求每天損失的水量。設(shè)臨界雷諾數(shù)為5×105。
在氣相中，組分A由某一位置（點(diǎn)1處）擴(kuò)散至固體催化劑表面（點(diǎn)2處），并在催化劑表面處進(jìn)行如下反應(yīng)：B為反應(yīng)產(chǎn)物（氣體）。反應(yīng)產(chǎn)物B生成后不停地沿相反方向擴(kuò)散至氣相主體中。已知總壓p維持恒定，擴(kuò)散過程是穩(wěn)態(tài)的，在點(diǎn)1和點(diǎn)2處A的分壓分別為pA1和pA2，設(shè)擴(kuò)散系數(shù)DAB為常數(shù)，點(diǎn)1至點(diǎn)2的距離為∆z。試導(dǎo)出計(jì)算NA的表達(dá)式。
采用填料水冷塔將熱水從55℃降至20℃，以單位塔截面計(jì)的熱水流率為0.26kg/（m2⋅s），空氣進(jìn)口溫度為20℃，濕度為0.003kg水/kg干空氣，流率為0.817kg（m2⋅s）干空氣/，假定傳熱及傳質(zhì)阻力全部集中于氣相一側(cè)（液相水一側(cè)無溫度梯度），kGa=8.21×10−8kmol/（m2⋅s⋅Pa）。試求所需填料層高度Z。
當(dāng)平板壁面與其上的層流邊界層中的流體之間同時(shí)進(jìn)行動(dòng)量、熱量和質(zhì)量的傳遞時(shí)，壁面噴出物質(zhì)對(duì)邊界層的速度分布和速度邊界層厚度會(huì)產(chǎn)生什么影響？壁面由邊界層中吸入物質(zhì)時(shí)的影響又為何？為什么？
試求氫的擴(kuò)散通量NA。
溫度為768K、壓力為101.3kPa的空氣以30m/s的速度流過一平板表面，為了使x=0.3m處的溫度維持278K需向熱空氣中注入液氧。設(shè)氧在90K、1atm的條件下汽化后經(jīng)壁面注入熱空氣中，試求注入氧的摩爾通量[kmol/（m2⋅s）]。已知氧在90～278K的溫度范圍內(nèi)的平均比熱為2.85×104J/（kmol⋅K），汽化潛熱為6.8×106J/kmol。平板四周絕熱，其上的氣體可按空氣處理，設(shè)Rexc=3×103。
在總壓101.3kPa、溫度278K下，組分A自氣相主體通過厚度為0.012m的氣膜擴(kuò)散到催化劑表面，發(fā)生瞬態(tài)化學(xué)反應(yīng)2A→B，生成的氣體B離開表面，通過氣膜向氣相主體擴(kuò)散。已知?dú)饽さ臍庀嘀黧w一側(cè)組分A的分壓為22.6kPa，組分A在組分B中的擴(kuò)散系數(shù)為1.93×10–5m2/s，試計(jì)算組分A、B的摩爾通量NA、NB。
在總壓為2.026×105Pa、溫度為298K的條件下，組分A和B進(jìn)行等分子反方向擴(kuò)散。當(dāng)組分A在某兩點(diǎn)處的分壓分別為pA1=0.40atm和pA2=0.1atm時(shí)，由實(shí)驗(yàn)測(cè)得k0G=1.26×10–8kmol/（m2·s·Pa）。試估算在同樣的條件下組分A通過停滯組分B的傳質(zhì)系數(shù)kG以及傳質(zhì)通量NA。
在一內(nèi)徑為20mm的直立圓管內(nèi)壁面上，有一薄層正丁醇冷液膜自上而下流動(dòng)，而不含正丁醇的熱空氣則在管內(nèi)自下而上流動(dòng)。熱空氣的壓力為1.013×105Pa，溫度為343K，流速ub=6m/s，管子外壁絕熱，試計(jì)算達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)正丁醇液膜的溫度及揮發(fā)傳質(zhì)通量。已知在操作條件下，氣相的黏度µ=2.05×10−5Pa⋅s，Sc=2，Pr=0.75，比熱容cp=1005J/（kg⋅K）；正丁醇蒸氣的比熱容cpA=1500J/（kg⋅K），汽化潛熱λA=590kJ/kg，相對(duì)分子質(zhì)量MA=77，正丁醇蒸氣壓與溫度的關(guān)系如下：其他物性可按空氣處理。傳質(zhì)系數(shù)可用下式計(jì)算
試判斷在毛細(xì)管中氫和空氣的擴(kuò)散是否為紐特遜擴(kuò)散。