试应用有关的微分方程说明“精确解”方法求解平板层流边界层中稳态二维流动和二维...

问答题试应用有关的微分方程说明“精确解”方法求解平板层流边界层中稳态二维流动和二维传质时传质系数0ck的步骤，并与求解对流传热系数的步骤进行对比，指出各方程和边界条件的相似之处和相异之处。

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1.问答题 试利用以通量表示的传质速率方程和扩散速率方程，对下列各传质系数进行转换：
（1）将k_G⁰转化为k_c和k_y⁰；
（2）将k_x转化为k_L和k_x⁰。

2.问答题某球型颗粒含有微量的可溶性物质A，将其浸没在大量溶剂当中，相距球远处溶质A的浓度为零。假设溶解过程中球的大小可视为不变，并且溶质很快溶解于周围的溶剂当中，在球的表面上溶质浓度达到饱和浓度c_Aw。试求溶质A的溶解速率及球粒周围的溶质浓度分布。

参考答案：

3.问答题水在恒定温度293K下，由细管底部通过在直立的细管向干空气中蒸发。干空气的总压为1.013×10⁵Pa，温度为293K。水蒸汽在细管内由液面到顶部的扩散距离为Δz=15cm，在上述条件下，水蒸汽在空气中的扩散系数为D_AB=0.250×10^-4m²/s，试求稳态扩散时水蒸汽的摩尔通量及浓度分布方程。

参考答案：

4.问答题在容器内装有等摩尔分率的氧气、氮气和二氧化碳，它们的质量分率各为多少？若为等质量分率，则它们的摩尔分率各为多少？

参考答案：

5.问答题试证明组分A、B组成的双组分系统中，在一般情况（存在主体流动，N_A≠N_B）下进行分子扩散时，在总浓度c恒定条件下，D_AB=D_BA。

参考答案：

6.问答题试写出费克第一定律的四种表达式，并证明对同一系统，四种表达式中的扩散系数ABD为同一数值，讨论各种形式费克定律的特点和在什么情况下使用。

参考答案：

7.问答题水以2m/s的平均流速流过直径为25mm、长2.5m的圆管。管壁温度恒定，为320K。水的进、出口温度分别为292K和295K，试求柯尔本因数j_H的值。

参考答案：

8.问答题温度为T₀，速度为u₀的不可压缩牛顿型流体进入一半径为r_i的光滑圆管与壁面进行稳态对流传热，设管截面的速度分布均匀为u₀、热边界层已在管中心汇合且管壁面热通量恒定，试推导流体与管壁间对流传热系数的表达式。

参考答案：

9.问答题温度为333K的水，以35kg/h的质量流率流过内径为25mm的圆管。管壁温度维持恒定，为363K。已知水进入圆管时，流动已充分发展。水流过4m管长并被加热，测得水的出口温度为345K，试求水在管内流动时的平均对流传热系数α_m。

参考答案：

10.问答题常压和303K的空气以20m/s的均匀流速流过一宽度为1m、长度为2m的平面表面，板面温度维持373K，试求整个板面与空气之间的热交换速率。设Re_xc=5×10⁵。

参考答案：