温度为298K的水以0.1m/s的流速流过内径为10mm、长2m的苯甲酸圆管...

问答题温度为298K的水以0.1m/s的流速流过内径为10mm、长2m的苯甲酸圆管。已知苯甲酸在水中的扩散系数为1.24×10^-9m²/s，在水中的饱和溶解度为0.028kmol/m³，试求平均传质系数k_cm、出口浓度及全管的传质速率。

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1.问答题某一流场的速度向量可以表述为u（x，y）=5xi-4yj，试写出该流场随体加速度向量Du_x/Dt、Du_y/Dt、Du_z/Dt的表达式。

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2.问答题 试参照以应力分量形式表示的x方向的运动方程:

的推导过程，导出y方向和z方向的运动方程，即：

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3.问答题温度为26℃的水，以0.1m/s的流速流过长度为1m的固体苯甲酸平板，已知苯甲酸在水中的扩散系数为1.24×10^-9m²/s，在水中的饱和溶解度为0.028kmol/m³，试求距平板前缘0.3m及0.6m两处的浓度边界层厚度δc，局部传质系数k_cx及整块平板的传质通量N_A。

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4.问答题平板壁面上的层流边界层中发生传质时，组分A的浓度分布方程可采用c_A=a+by+cy²dy³表示，试应用适当的边界条件求出a、b、c和d的值。

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5.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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6.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。

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7.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。

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8.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。

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9.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？

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10.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。

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