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在一松散的沙粒填充床空隙中充滿空氣和NH3的氣體混合物，氣相總壓為1.013×105Pa，溫度為300K。NH3在砂床頂部的分壓為1.58×103Pa，在砂床底部的分壓為零。試求NH3在砂床中的擴散通量。已知砂床高度為2.2m，空隙率為0.3，曲折因數(shù)為1.87。
在氣相中，組分A由某一位置（點1處）擴散至固體催化劑表面（點2處），并在催化劑表面處進行如下反應(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散至氣相主體中。已知總壓p維持恒定，擴散過程是穩(wěn)態(tài)的，在點1和點2處A的分壓分別為pA1和pA2，設(shè)擴散系數(shù)DAB為常數(shù)，點1至點2的距離為∆z。試導(dǎo)出計算NA的表達式。
溫度為26℃的水以0.1m/s的流速流過長度為1m的固體苯甲酸平板，試求距平板前緣0.3m以及0.6m兩處的濃度邊界層厚度δD、局部傳質(zhì)系數(shù)kcx及整塊平板的傳質(zhì)通量NA。已知26℃時苯甲酸在水中的擴散系數(shù)為1.24×10−9m2/s，飽和溶解度為0.0295kmol/m3。
一長為15m、寬為5m的水池內(nèi)充有水。相對濕度為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時水蒸氣的飽和密度為0.023kg/m3，水蒸氣在空氣中的擴散系數(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。
某種非均相催化反應(yīng)如圖所示，反應(yīng)物A、B向催化劑表面擴散，而反應(yīng)產(chǎn)物C、D進行反方向擴散。具體的化學(xué)反應(yīng)為過程在穩(wěn)態(tài)下進行，擴散區(qū)內(nèi)無化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，試確定組分A的擴散通量N的表達式。已知其中DAM為組分A相對于其他組分混合物的擴散系數(shù)。
常壓和45℃的空氣以3m/s的流速在萘板的一個面上流過，萘板的寬度為0.1m、長度為1m，試求萘板厚度減薄0.1mm時所需的時間。已知45℃和1atm下萘在空氣中的擴散系數(shù)為6.92×10–6m2/s，萘的飽和蒸氣壓為0.555mmHg，固體萘密度為1152kg/m3，摩爾質(zhì)量為128kg/kmol。
試應(yīng)用有關(guān)的微分方程說明“精確解”方法求解平板層流邊界層中穩(wěn)態(tài)二維流動和二維傳質(zhì)時傳質(zhì)系數(shù)k0c的步驟，并與求解對流傳熱系數(shù)h的步驟進行對比，指出各方程和邊界條件的相似之處和相異之處。
試證明從一球體向周圍靜止的無限大介質(zhì)中進行等分子反方向一維穩(wěn)態(tài)擴散時的舍伍德數(shù)Sh=2.0。
在直徑為50mm、長度為2m的圓管內(nèi)壁面上有一薄層水膜，常壓和25℃的絕干空氣以0.5m/s的流速吹入管內(nèi)，試求平均傳質(zhì)系數(shù)kcm、出口濃度和傳質(zhì)速率。由于在空氣中水分的分壓很低，氣體的物性值可近似地采用空氣的物性值代替。
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散。已知氣膜的氣相主體一側(cè)組分A的分壓為22.6kPa，組分A在組分B中的擴散系數(shù)為1.93×10–5m2/s，試計算組分A、B的摩爾通量NA、NB。