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。

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。

在總壓為2.026×105Pa、溫度為298K的條件下，組分A和B進行等分子反方向擴散。當組分A在某兩點處的分壓分別為pA1=0.40atm和pA2=0.1atm時，由實驗測得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。

將k0G轉(zhuǎn)化成kc和k0y。

在總壓101.3kPa、溫度278K下，組分A自氣相主體通過厚度為0.012m的氣膜擴散到催化劑表面，發(fā)生瞬態(tài)化學反應(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。

常壓和283K的空氣，分別以1m/s和20m/s的均勻流速流過一萘板上方，試求距平板前緣0.5m處的局部傳質(zhì)系數(shù)kcx，并對所得的結(jié)果加以比較和說明。已知在1atm、283K條件下萘在空氣中的擴散系數(shù)為5.16×10−6m2/s，萘的飽和蒸氣壓為0.6209mmHg，臨界雷諾數(shù)為5×105。

當平板壁面與其上的層流邊界層中的流體之間同時進行動量、熱量和質(zhì)量的傳遞時，壁面噴出物質(zhì)對邊界層的速度分布和速度邊界層厚度會產(chǎn)生什么影響？壁面由邊界層中吸入物質(zhì)時的影響又為何？為什么？

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

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。

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。