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，而不含正丁醇的熱空氣則在管內(nèi)自下而上流動。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，試計算達到穩(wěn)態(tài)時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)可用下式計算

試求氫和空氣的紐特遜擴散系數(shù)，并與DAB進行比較。

當(dāng)圓管內(nèi)進行穩(wěn)態(tài)層流傳質(zhì)時，對于活塞流的速度分布（即uz=u0），試推導(dǎo)在恒管壁傳質(zhì)通量情況下的舍伍德數(shù)

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。

平板壁面上的層流邊界層中發(fā)生傳質(zhì)時，組分A的濃度分布方程可采用下式表示cA=a+by+cy2+dy3試應(yīng)用適當(dāng)?shù)倪吔鐥l件求出a、b、c、d各值。

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。

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。

常壓和288.5K的空氣以10m/s的流速流過一光滑的萘平板。已知萘在空氣中的擴散系數(shù)DAB=0.01582×10–4m2/s，臨界雷諾數(shù)Rexc=3×105。試求距萘平板前緣0.3m處傳質(zhì)邊界層的厚度。

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。

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。