在稳态下气体A和B混合物进行稳态扩散，总压力为1.013×105Pa、温度为...

问答题 在稳态下气体A和B混合物进行稳态扩散，总压力为1.013×10⁵Pa、温度为278K。气相主体与扩散界面S之间的垂直距离为0.1m，两平面上的分压分别为P_A1=1.34×10⁴Pa和P_A2=0.67×10⁴Pa。混合物的扩散系数为1.85×10^-5m²/s，试计算以下条件下组分A和B的传质通量，并对所得的结果加以分析。
（1）组分B不能穿过平面S；
（2）组分A和B都能穿过平面S。

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1.问答题溴粒在搅拌下迅速溶解于水，3min后，测得溶液浓度为50％饱和度，试求系统的传质系数。假设液相主体浓度均匀，单位溶液体积的溴粒表面积为a，初始水中溴含量为0，溴粒表面处饱和浓度为c_A，S。

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2.问答题在温度为25℃、压力为1.013×10⁵Pa下，一个原始直径为0.1cm的氧气泡浸没于搅动着的纯水中，7min后，气泡直径减小为0.054cm，试求系统的传质系数。水中氧气的饱和浓度为1.5×10^-3mol/L。

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3.问答题一直径为2m的贮槽中装有质量分数为0.1的氨水，因疏忽没有加盖，则氨以分子扩散形式挥发。假定扩散通过一层厚度为5mm的静止空气层。在1.01×10⁵Pa、293K下，氨的分子扩散系数为1.8×10^-5m²/s，计算12h中氨的挥发损失量。计算中不考虑氨水浓度的变化，氨在20℃时的相平衡关系为P=2.69×10⁵x（Pa），x为摩尔分数。

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4.问答题一填料塔在大气压和295K下，用清水吸收氨－空气混合物中的氨。传质阻力可以认为集中在1mm厚的静止气膜中。在塔内某一点上，氨的分压为6.6×10³N/m²。水面上氨的平衡分压可以忽略不计。已知氨在空气中的扩散系数为0.236×10^-4m²/s。试求该点上氨的传质速率。

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5.问答题内径为30mm的量筒中装有水，水温为298K，周围空气温度为30℃，压力为1.01×10⁵Pa，空气中水蒸气含量很低，可忽略不计。量筒中水面到上沿的距离为10mm，假设在此空间中空气静止，在量筒口上空气流动，可以把蒸发出的水蒸气很快带走。试问经过2d后，量筒中的水面降低多少？查表得298K时水在空气中的分子扩散系数为0.26×10^-4m²/s。

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6.问答题浅盘中装有清水，其深度为5mm，水的分子依靠分子扩散方式逐渐蒸发到大气中，试求盘中水完全蒸干所需要的时间。假设扩散时水的分子通过一层厚4mm、温度为30℃的静止空气层，空气层以外的空气中水蒸气的分压为零。分子扩散系数D_AB＝0.11m²/h.水温可视为与空气相同。当地大气压力为1.01×10⁵Pa。

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7.问答题在总压为2.026×10⁵Pa、温度为298K的条件下，组分A和B进行等分子反向扩散。当组分A在两端点处的分压分别为p_A，1＝0.4×10⁵Pa和p_A，2＝0.1×10⁵Pa时，由实验测得k⁰_G＝1.26×10^-8kmol/（m²·s·Pa），试估算在同样的条件下，组分A通过停滞组分B的传质系数k_G以及传质通量N_A。

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8.问答题在一细管中，底部水在恒定温度298K下向干空气蒸发。干空气压力为0.1×10⁶pa、温度亦为298K。水蒸气在管内的扩散距离（由液面到管顶部）L＝20cm。在0.1×10⁶Pa、298K的温度时，水蒸气在空气中的扩散系数为D_AB＝2.50×10^-5m²/s。试求稳态扩散时水蒸气的传质通量、传质分系数及浓度分布。

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9.问答题一个水加热器的表面温度为80℃，表面积为2m²，房间内表面温度为20℃。将其看成一个黑体，试求因辐射而引起的能量损失。

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10.问答题 若将一外径70mm、长3m、外表温度为227℃的钢管放置于：
（1）很大的红砖屋内，砖墙壁温度为27℃；
（2）截面为0.3×0.3m²的砖槽内，砖壁温度为27℃。
试求此管的辐射热损失。（假设管子两端的辐射损失可忽略不计）补充条件：钢管和砖槽的黑度分别为0.8和0.93

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