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(guò)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。

將k0G轉(zhuǎn)化成kc和k0y。

在總壓101.3kPa、溫度278K下，組分A自氣相主體通過(guò)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(guò)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。

溫度為768K、壓力為101.3kPa的空氣以30m/s的速度流過(guò)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(guò)停滯組分B的傳質(zhì)系數(shù)kG以及傳質(zhì)通量NA。

在直徑為50mm、長(zhǎng)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。

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(dá)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。

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(wú)溫度梯度），kGa=8.21×10−8kmol/（m2⋅s⋅Pa）。試求所需填料層高度Z。

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。