試證明從一球體向周圍靜止的無限大介質(zhì)中進(jìn)行等分子反方向一維穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散時(shí)的舍伍德數(shù)Sh=2.0。

在填料塔中用水吸收NH3，操作壓力為1atm，操作溫度為288K。假設(shè)填料表面處液體暴露于氣體的有效暴露時(shí)間為0.01s，試應(yīng)用溶質(zhì)滲透模型求平均傳質(zhì)系數(shù)kcm。在上述操作過程中，氣液接觸時(shí)間為有效暴露時(shí)間一半的瞬時(shí)，傳質(zhì)系數(shù)值為若干？

常壓下，293K的水沿垂直壁面成膜狀向下流動(dòng)，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(kuò)散系數(shù)為1.77×10−9m2/s，對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)為4.46×10−5m/s。

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(kuò)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。

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。

常壓和283K的空氣以10m/s的均勻流速流過寬度為1m、長(zhǎng)度為2m的萘板上、下兩表面，試求平板厚度減少1mm時(shí)所需的時(shí)間。已知臨界雷諾數(shù)Rexc=5×105，固體萘的密度為1145kg/m3，萘的擴(kuò)散系數(shù)為5.16×10−6m2/s，萘的飽和蒸氣壓為0.6209mmHg。

試求氫和空氣的紐特遜擴(kuò)散系數(shù)，并與DAB進(jìn)行比較。

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。

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。

常壓和45℃的空氣以3m/s的流速在萘板的一個(gè)面上流過，萘板的寬度為0.1m、長(zhǎng)度為1m，試求萘板厚度減薄0.1mm時(shí)所需的時(shí)間。已知45℃和1atm下萘在空氣中的擴(kuò)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。