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。

燃燒后的廢氣以30m/s的均勻流速流過一平板表面，廢氣的溫度為670℃，壓力為1.01325×105Pa，壁面溫度為530℃，平板由多孔絕熱材料制成。冷卻空氣以0.04m/s的流由小孔噴出。試求距平板前緣25mm及500mm兩處局部對流傳熱系數(shù)hx降低的百分數(shù)（與無冷空氣噴出情況相比）。燃燒廢氣的物性可按空氣處理。設臨界雷諾數(shù)Rexc=5×105。

采用填料水冷塔將熱水從55℃降至20℃，以單位塔截面計的熱水流率為0.26kg/（m2⋅s），空氣進口溫度為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)無溫度梯度），kGa=8.21×10−8kmol/（m2⋅s⋅Pa）。試求所需填料層高度Z。

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Rexc=3×103。

當圓管內(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），試推導在恒管壁傳質(zhì)通量情況下的舍伍德數(shù)

試求氫和空氣的紐特遜擴散系數(shù)，并與DAB進行比較。

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。

某種非均相催化反應如圖所示，反應物A、B向催化劑表面擴散，而反應產(chǎn)物C、D進行反方向擴散。具體的化學反應為過程在穩(wěn)態(tài)下進行，擴散區(qū)內(nèi)無化學反應發(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。

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。