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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298K的水以0.1m/s的流速流過內(nèi)徑為10mm、長度為2m的苯甲酸圓管。已知苯甲酸在水中的擴散系數(shù)為1.24×10−9m2/s，在水中的飽和溶解度為0.028kmol/m3。試求平均傳質(zhì)系數(shù)kcm、出口濃度及全管的傳質(zhì)速率。
汽車尾氣中含有NO和CO，將尾氣通過凈化器中的催化劑表面，發(fā)生還原反應(yīng)從而使尾氣得以凈化后排放。設(shè)在催化劑表面處NO的濃度為cAW，經(jīng)凈化器后NO的濃度為cAL，在催化劑表面進行一級反應(yīng)，反應(yīng)速率常數(shù)為kW，擴散系數(shù)為DAB。試導(dǎo)出凈化器的高度L與NO還原通量NA的關(guān)系式。
將溴粒加入水中溶解，迅速攪拌，任一瞬間溴水溶液的濃度可視為均勻。經(jīng)5min后，溶液濃度達到85％飽和濃度。試求此系統(tǒng)的體積傳質(zhì)系數(shù)kca。其中a為單位體積溶液中溴粒的表面積。
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。
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)。
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。
常壓下，293K的水沿垂直壁面成膜狀向下流動，和純CO2相接觸。壁面有效傳質(zhì)高度為0.65m，液膜厚度為0.00032m，水的流速為0.325m/s，水中CO2的初始濃度為零。試求CO2被水吸收的速率。在題給條件下，CO2在水中的溶解度為0.0342kmol/m3，CO2在水中的擴散系數(shù)為1.77×10−9m2/s，對流傳質(zhì)系數(shù)為4.46×10−5m/s。
試求氫的擴散通量NA。
將k0G轉(zhuǎn)化成kc和k0y。