传质导论部分题解.doc

第八章 传质过程导论1. 求例8-1中以摩尔比和质量浓度表示时的平衡关系。解:例8-1表示出的平衡关系为:气相氨分压,液相氨的质量比=1g氨/100g水(1)以摩尔比表示:气相 液相 (2)以质量浓度表示:气相液相式中,之值取自例8-1。2.空气中含有蒸气,由,压缩到后通入一冷凝器,测得下开始有冷凝,混合气出冷凝器时的温度为,求,(1)压缩前及冷凝前、后蒸气的质量分率、质量比和摩尔浓度。(2)蒸气冷凝的百分率。的饱和蒸气压数据如下：温度，273283288293300313,33.755.671.189.8123210提示：在过程中那一参数保持不变？应当用什么组成进行计算？解：（1）冷凝后在空气中的分压等于下的蒸气压：；冷凝前的分压等于下的蒸气压；压缩前的分压为的，即。的分子量。由于混合气体的分子量尚未求得，故以先计算质量比为便。压缩前 质量比= =质量分率=摩尔浓度=冷凝前质量比和质量分率在压缩过程中保持不变,故，而摩尔浓度取为下的：= 冷凝后 = = (2)在冷凝过程中气相中的空气量不变，故应当用空气为物料衡算的基准，即用比质量分率作计算： 冷凝分率= 即3.一园筒形容器高，直径，内盛液体至，器顶有一与外界平衡压力的小孔。由于昼夜温度的差异，器内的空气将因空气的膨胀、收缩而通过小孔发生“呼吸”现象（取大气压为，忽略其变化所引起的呼吸）。若某天的最高、最低温度分别为20及10，试求因呼吸而损失的量（可作适当的简化近似，如蒸气压可取平均温度下的，作为常数）。解：呼出的气体重：= 式中 , = ， =， 其中蒸气所占的分率等于分压分率。现取的分压为平均温度下的蒸气压，由上题数据， 知 。故呼出的为： 或 4.浅盘内盛有深的水，在及下向大气蒸发。假定传质阻力相当于厚的静止气层，气层外的水蒸气分压可以忽略，求水蒸发完所需的时间。扩散系数由表8-2查取。解：由表8-2查得及下水蒸气在空气中的扩散系数为：，即。水蒸气通过静止气层的扩散速率按式8-20： 式中 为 下的饱和水蒸气压，查得为， 题中给出，而故 化成 厚的水层，每的质量为，故蒸发完所需的时间为： 5.估计及下在空气中及水（极稀盐酸）中扩散系数。解：在空气中的扩散系数在表8-2中未列出，需从式8-21估算。现，故 在水中的扩散系数按式8-23估算。式中水的缔合参数，分子量，粘度（），分子体积或6 求例8-6在总压增倍后,的变化,并作简单说明。解：从式8-19看： ： 不随总压而变（参看式8-21：），亦不随变化（，随同样增减）。故对的影响需看对的影响。若气体的流速不变，雷诺数将随增倍（中的与成正比，余不变），使近于减半，也近于增倍；若气体的质量流速不变，不变，也将不变。 从式8-29看对的影响：式中不随变化，与成反比，故对的影响主要看对的影响。如上述（这里相当于式8-19中的）。 对的影响可从例8-6中而得知：当气体流速不变，近于不变，近于与同样增倍；当气体质量流速不变，不变。7 一填料塔在常压和下操作，用水泥洗去含氨气体中的氨。在塔内某