《热质交换基础原理与设备》第三版习题集标准答案

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第一章绪论

1、答：分为三类。动信传递：流场中的速度分布不均匀（或速度梯度的存在）：

热量传递：温度梯度的存在（或温度分布不均匀）：

质量传递：物体的浓度分布不均匀（或浓度梯度的存在）。

2、解：热质交换设备按照工作原理分为：间壁式，直接接触式，蓄热式和热管式等类型。

•间壁式又称表面式，在此类换热罂中，热、冷介质在各自的流道中连续流动完成热量传

递任务，彼此不接触，不掺混。

•直接接触式乂称混合式，在此类换热器中，两种流体直接接触并且相互掺混，传递热量

和质量后，在理论上变成同温同压的混合介质流出，传热传质效率高。

•蓄热式又称回热式或再生式换热器，它借助由固体构件（填充物）组成的蓄热体传递热

量，此类换热器，热、冷流体依时间先后交替流过蓄热体组成的流道，热流体先对其加

热，使蓄热体壁温升高，把热量储存于固体蓄热体中，随即冷流体流过，吸收蓄热体通

道壁放出的热能.

•热管换热器是以热管为换热元件的换热器，由若干热管组成的换热管束通过中隔板苴于

壳体中，中隔板与热管加热段，冷却段及相应的壳体内穷腔分别形成热、冷流体通道，

热、冷流体在通道内横掠管束连续流动实现传热。

3、解：顺流式乂称并流式，其内冷、热两种流体平行地向着同方向流动，即冷、热两种

・逆流式,两种流•体也是平行流体，,似它们的流动方向相反，即冷，热两种流体逆向流

动，由相对得到两涮进入换热都，向着相反的方向端动，并由相对的两端离开换热器，

•叉流式乂称错流式，两种流体的流动方向右相垂直交叉U

•混流式又称错流武，两种流体的流体过程中既有顺流部分T存逆流部分

在迎出【I温度相同的条件下，逆流的平均温差星火，顺流的平均温差坡小，顺流时，冷流体

的北11温度总是低于热流体的出11温度，而逆流时冷流体的出11温度却可能都过热流体的出

I1•舄俺一CI北京看一届益孤揩卜•布留僦渺游-而同门「辟博箱布丹俄师沛-《Hi酋油也

带格式的：生

布••定的缺点，即冷流体和热流体的最高温度发u在换热绪的同•端，使得此处的壁温较高

第二章传质的理论基础

1、答：单位时间通过垂克与传质方向上单位面积的物质的量称为传质通量。传质通量等于

传质速度与浓度的乘积。

以绝对速度表示的质量通量：nl^=幺％%=心心，，"=eAUA+e8U8

以扩散速度表示的质量通量：ja=PA(“A—“)JB=_")“"，/=JA+JR

e/=e.一(〃%+"%)=aA(mA+mB)

以主流速度表示的质量通量：Le-I

eBu=aB(mA+mB)

2、答：碳粒在燃烧过程中的反应式为C+°2=C02,即为1摩尔的C与1摩尔的02反应,

生成I摩尔的C°2,所以°2与。°2通过碳粒表面边界界层的质扩散为等摩尔互扩散.

3、从分子运动论的观点可知：「

两种气体A与B之间的分子扩散系数可用吉利兰提出的半经验公式估算:

D=---r—rJ—+—xi(r*

若在压强2=1・013、105尸a,"=273K时各种气体在空气中的扩散系数％,在其他p、T

状态下的扩散系数可用该式计算

(1)氧气和氮气:

%=25.6X10-3W3/(kg-kmolRg=32

VN=31.1xICT，w?/(kg•kmoD%=28

435.7x298axJ—+—x1(F*

D=------------丫32128.=।54x|而/$

1.()132乂1()隈(25.6]+31.ID?

(2)氨气和空气：

5

P=1.0132xl0Pt/T=25+273=298K

5

^=I.OI32xlOPflTo=273K

ini-

。=0.2X上也X(—y=0.228而/s

1.0132273

2-4,解：气体等摩尔互扩散问题

D门、0.6xlO^x(16000-5300)

/n=0.0259切加/(〃/•6)

-R-T-&-z(“A一%)=---8-.-3-1-4x-2-9-8-x-1-0-x-1-0-7;-

错1人找到中川源X10-=2.59x10-5fc7no//m2s

R•通用气体常数单位：J/kmol•K

_____________________________________________________________________________________________________________________r、带格式的：右

5、解：25°C时空气的物性:0=1•185女=1.835x10'Pa.s,

u=15.53x10^^%=022x1()T//$

3

D=D媪I2_「=0.25x10X2/$

P{TJ

Re=叱=上吗=20605

v15.53X10-6

cv15.53x10-…

5,=—=--------n=。・62

£D0.25x107

用式子(2-153)进行计算

s九=0.023凡083s：44=0.023x2O6O5083xO.62044=70.95

血£>70.95x0.25x107

0.0222m/s

0.08

设传质速率为GA,则

也=花.也（4「4）=%”次）

dp&

产

JPA,~PA

4%P^-P^

2-6.解：20C时的空气的物性：(注：状态不同，D需修正〉

p=1.205kg/m,3ju=1.81xl0'5Pa-J,

止&冬田。小.…⑶血啰鼠小叱加

15

。。(稣)I.OI32xlO1273yl

Re=£^=0.05x3xl.205=9990

v1.81X1O-5

〃1.81X10-5

3,=---=--------------=U.626

cpD1.205x0.24x10^

⑴用式血=0.023凡。取3计算尼

,shD0.023x9990°8'x0.626°44x0.24x10^八八

h=—―=-------------------------------=0.01875

d0.05

(2)用式就=0395(%/计算%

5_4

zshD0.0395(9990)^(0.626)x0.24xIOAA1_,/

hm=----=-------------------------------=0.01621W/5

旭d0.05

2-7、错解：氨在水中的扩散系数0=L24xl(r'〃『/s,空气在标准状态下的物性为:

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p=1.293依/叫3^=1.72x10-5Pa-s,

-?

Pr=0.708,c?p=1.005x10J!{kgk)

p1.72xlQ-5

r~~pD~1.293xl.24xl0-9=10727.74

由热质交换类比律可得

=7.04X10-5WJIS

。1）（第3版P25）用水吸收氮的过程，与相中的NH3（组分A）通过不扩散的空气

（组分B）,扩散至气液相界面，然后溶于水中，所以D为NH3在空气中的扩散。

⑥2）刘易斯关系式只对空气——水系统成立，本题为氨——空气系统，计算时类比关

系不能简化。

令3）定压比热的单位是J/kgK

正解：组分A为NH3,组分B为空气，空气在0C时物性参数查附录3-1

错误!未找到引用源。b=攵293¥；咛=~七00&以/3本

0u13.28X10-6八入二

S..=—=----------=0.664

D0.2x10-4

Pr=0.708

D=0.2x1O-S??2/s(查P3裱2-2)

56*(。.町一

1.293x1.005X10.708,1=44.98/H/5=I61X103W/A

10s

=O.O4O36h"0〃m

8、解:8314(273+25)

=44x10--=1w

9RT8314x298

28x1。

1.13kg/tn

RT-8314x298

咽—=0.611

(1N、=0389

Pco、+PN2

___________________________________r、带格式的：右

9、解：(a)已知用八，MB,XA,XB

a=A/=〃M=xM

M人+MR“八"A+"f)MB工人乂八+XRMB

a_M._8_

1TM+M

AB〃M+“BMBXAMA+XBMB

已知“8,心，MA,MB

mA%

也%

%।阿%।%

助MnMA.MnH

%%

%也

孙+%弊+缥巴5_+以_

M.MRMAMB

32

———=0.3077

年Mg+XAf+XgMg32+28+44

(b)1V;Vj

%,.=0.2692aca=0.4231

纨

%=-------......=--#~-=0.3484

*纨+▲+%.-L+-L+-L

若质量分数相等，则/M&Mg322844

乱=0.3982Xg=0.2534

10、解；（a）。，，心的浓度梯度沿垂直方向空气由上部向下部运动：

（b）。?，蚱的浓度梯度沿垂直方向空气由下部句上部运动，有传质过程。

2^L(r-r)

6=/4,，=誓（以一匕。匕2t

2-11、解；*r\

1)柱形：AJ瓶(yQy」就包

in84

r\

?

球形：Aai.=4^r,,V=^

2)d=100mm为内径，所以n=50,鹿=52

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.今做电子与然彳白冲林口花带行松工2.闻4J

由乜和V"廨wH历乎他母芽，可

r.“告5

奠…理悖收人!：求q

X.o,0%

-「M*-78向…

.、.的^检*峭汨GIMH»-

号域及力祈，陟牛

中匕「V＞八2.IT

3乙，

生，也皆.，dN"Y，N*

c2叫.

若为球形Aa产0.033,质量损失速率为1.46X10-Qkg/s：压力损失速率3.48乂10叩心

1(J./(0.()2-O.(X)5)

解：义=56「如）==1.5x10-8kmol!(m-s)

2-12、lxl(r’

1）jA为A的质量扩散通量，kg/m2s：JA为A的摩尔扩散通信kmol/m&

令2）题中氢氮分子量不同

2-13、解：氨一空气

4=0.2x104桃2/品综=ioi3乂io,4”=273K,7=350K,P=4

D=•^仔j=0.2x107%f350V

［说卜0.29xl(T*M/s

氢一空气

=0.511x1()7〃/“

D=誓住)=0.51以10)

0.742xl(rW/s

2-14溶解度s需先转化成摩尔浓度：

32

C4I=sPM=5xIO-x0.03=1.5x^kmoHm'

G『N：=翳仁川-以)="导出.5x10-4-0)=2.25X10-'%^//5

AZ0.01

KA

—^=G\x肛=2.25xl0~,oxl8=4.05xl0-9^/5

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_2兀一4)_2万xOSxlO”

=0.124/M2

In型

r

2-15,解、\19.5

CM=sPAi=160x2=320kmoHtn

CA2—xPA2=160x0.1=1bkoml/nr"

「，DA1.8x10"xO.I24/

G,=——lV(C..-C)=-----------r---x(320-16)=1.357x10

xAzA,wA30.5x10-3komlfs

质量损失GA=L357X10FX2=2.714X10Y依/$

解：C0和M在25°CW，扩散系数D=O,I67xlO^m2/6

-33

PA-Pj2=(100-50)X10X13.6X10X9.8=666位

-5

n(p_p、I.67X10X6664X^

G=w==-----=8.8x10"kotnl!s

RT^z8314x298x1

18、解、该扩散为组分通过停滞组分的扩散过程

忖=-。学+5（N#NJNS=0

ar

ar

=生中”

RTAP

DdP.P,

RTdrPA

DPdP

3A

dr

整理得RT(P-PA)

6八=5=4+

GADPdPA

4/r产一一/?丁（/一2）dr

G^RT「dr__j-odP%

分离变量，井积分得4“。尸"户鼠PT得

4^DPr{nP-PAS

RT

第3章传热传质问题的分析和计算

1,答：当物系中存在速度、温度和浓度的梯度时，则分别发生动:病、热5:和质最的传递现

象,动量、热量和质量的传递，（既可以是由分子的微观运动引起的分子扩散，也可以是由

旋涡混合造成的流体微团的宏观运动引起的湍流传递）

动最传递、能5:传递和质5:传递三种分子传递和湍流质量传递的三个数学关系式都是类

似的。

2、答：将雷诺类比律和柯尔本类比律推广应用干对流质交换可知，传递因子等于传质因子

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G--

①J"=〃W=s,・pr3=Sj43

②且可以把对流传热中有关的计算式用于对流传质，只要将对流传热计算式中的有关物理

参数及准则数用对流传质中相对应的代换即可，如：

z<-><?,a<->D,入<->D,Pr<->SC,NU4->Sh,St<->

③当流体通过一物体表面，并与表面之间既有质量又藉热量交换时，同样可用类比关系由传

1hm=~Le^

热系数h计算传质系数%即

*=上

3：答：斯密特准则°

表示物性对对流传质的膨响，速度边界层和浓度边界层的相对关系

v

，0万〃

Le=-=—=—

Pr上O

刘伊斯准则a

表示热量传递与质量传递能力相对大小热边界层于浓度边界层厚度关系

R=25+2O=225OC

4、解：定性温度为-2'此时空气的

物性0=1.195kg/m3,L>=15.295xl06m!:/s

查麦得：D0=0-22x10—%,25°。饱和水蒸汽的浓度A=。°2383版/加

—I"=0.25x107机/5

°"、揣273

20

--------------------=9.48〃〃s

°/7x3600x节1.195X36(X)X314X0025~

4

15.2蚓1(1

—O-4=0.61

用式(2-153)计算

sh„=0.023Rf83S^u=0.023x15488°8Jx0.6044=55.66,

=.=曾空卫=5.566x1。%心

0.025

设传质速率为GA,则

dG尸…犯式…产也即）

J

J。4AmA«pAs-pA

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PA

PA=PA，

20℃时，饱和水蒸汽的浓度〃,=00179依/小

P-PA

〃•夕_0.003xl.195=3.57x107依/加

•­PAT+J-1+0.003

代入上面的式子得：以=0°"93版"”

d=%=2.23g/依

P-P\

5、解：40忆时,空气的物性片1•128kg/m)”16.96xl()6m2/s

㈣=2^10=118xl0.

cv16.96x10"

R

X__I-»1同0-424»＞；

转折点出现在

—=(0.037/?^-870)5/

因此，对此层流一湍流混合问题，应用式(2-157)$4

工丫=0.264xl0-4ms/s

DPQ^(

查表2T得，定性温度为35°C时，=PW

用=钎通=03

——=[0.037x(1.18xIO6)09-870]x0.64/=1548.9

S/

77T(D\.0.288x1()1

hL=Shi.—=1548.9x---------=4.4610m/s

m1/J1()K

每加池水的蒸发速率为4=〃"'(0's一夕-)

30*C时，〃s=0.03037奴/ni3;40°。时,〃；=0.05116kgInr,

-3-5

nA=hM(只心一例J=4.46x10x(0.03037-0.5x0.05116)=2.14xIO

6、解：在稳定状态下，湿球表面上水蒸发所需的热量来自于空气对湿球表面的对流换热,

即可得以下能量守衡方程式以兀-1)=〃〃加其中明为水的蒸发潜热

”=〃式=“”S-啧产)

工=£+与牛(七。$-

2

.二1

又hfKJ

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查附录2—1,当r=35℃时，水蒸汽的饱和蒸汽压力6=5808于是

P.M5808x18

P0s=...°.....H.R-=0.0408依//

RTt8314x308

2=0

3-7、三种方法

SI）含湿量是什么？d与相对湿度的区别

♦2）主体空气为湿空气，其Cf不等于0。

令2-14分析

k（5-1力”西-yh-Gglds-d）

七TS庠4

x—xg希的

心站一帔IMy）冤友

代入以“、4

峰那一胡渗防胃:区卢=3川"

.咤附C）gM，Pi"3d6田问耻%°岁又,°冷。

''七…钎

=34X3（曙）5=八。"6kg~tj〉=yhM（J-夕）

5栓，&

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丫二）3电36/耳,P5"。，》夕卷Z

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“乂-i。，

二.'S5/日4

方法3解:砥，Y)=r〃%o=rh＜p「pQ

其中Q=26℃JS=20℃查表2一1,当‘s=20℃时水蒸汽的饱和蒸汽压力

==2338x18=001727伙

Ps=2330P,于是RTx8314x293

_dp

r=2454.3灯/kg4=A=

当J=26℃t时定性温度为r==23°C0=i193依/加.,=i0G5〃4依.公

工—!—(%f=9.59x10-

由奇科比拟知力”o(sj1,197x1.00510.6J

*Ps-*5±^=0.01727-------?6-20

1+d丸1+J24547(X)x9059x10^

d=.2.5g/kg

3-8、解：%=%(限一限)

吉表得当温度为27°C时，Pz=0026446依/tn3

PZ=@PAS

h------------=----------------------------=54.02/7:/h

PAS-Pz(I-3090)x0.026446

39解：＜a)当温度为230。时，°4S力.021214版/"〃8=°

,nA1.5x10"

hm=-----------------=-----------------------------=170.27"〃$

A(.PAS-PA.JXxO.O232x0.021214

4

2

〃=hmA(p,「(PPAS)=\70.27x-xxO.O23x0.021214x(1-0.5)=0.075依/s

(b)4

带格式的：生

(c)当温度为47°C,PAS=0.073462必1环

2

=/?„,ApXiS=170.27X-JXX0.023X().073462=0.519^/5

邛，。)、、、Fu/t/nA<P$-PQ次的"xAg.q'M以

有/(》¥(,)中F'c，PL<o

…、t.yxio_1>大

h=-------二-----------------7/°

今XO>¥X■

◎。巧。%叮，匕,=8,7缶4rs

小二-AoiKg声0305—)

⑥求hm时需除以面枳A

人=WJ-xlxl0'=2.78x10-2奴/s

3-10、解：3600

当温度为305K时，%=0.03453版/加

.42.78x10-2।.

hm=---------------=---------------------------=1.34m/s

ApAS(\-(p)1x0.3453x(1-0.4)

2446

11、解：>nA=hJpAl-pA2)=IO-x(6xIO-5xIO-)=10-

第四章空气的热湿处理

1.(1)大气是由干空气和一定量的水蒸汽混合而成的。我们称其为湿空气，其主要成分是:

氮、氧有、氢、二氧化碳、水蒸气等。

(2)在湿空气中水蒸气的含量虽少，但其变化油对空气环境的干燥和潮湿程度产生重要的

影响。且使湿空气的物理性质随之改变。因此研究湿空气中水蒸气的含量在空气调节行业中

占重要地位.

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p=---0.001315”伙/苏

2、（1）湿空气的密度等于干空气密度与蒸汽密度之和。287TT

在大气压力B和T相同情况下，湿度增大时，湿空气的密度将变小。

天气由晴转阴时，空气中水蒸汽的含危增加，在此降低了空气的密度，于是大气压要卜.降。

（2）在冬季。天气干燥。水蒸汽在空气中含量•减少，而且温度T也减少了，所以密度增

加了，于是冬季大气压高于夏季的。

3,（1）在大气压强。温度一定的条件下，湿空气的水蒸汽分压力是指，在与湿空气同体积

的条件下，将干空气抽走，水蒸汽单独存在时的压力。湿空气的水蒸汽饱和分压力是指，在

与饱和湿空气同体积的条件下，将干空气抽走，水蒸汽单独存在时的压力。

湿空气的水蒸汽饱和分压力是湿空气的水蒸汽分压力的上限。

（2）它们的大小是受大气压力影响的。

4、（1）会有凝结水产生。

<2）由附录4—1可知：当房中漏点温度为9.5-C而冷水管表面温度为8c所以会有凝

结水产生。

（3）若想管道表面不产生凝结水，则可以对房间内空气进行除湿。

5、

避「--伪i-Afl就二。

从…四

「5由t布蝴CT.

5t=~*7

由附录4一1可知：湿空气20Ca=50$时，i=39kj/kg（干空气）：

湿空气15七，">90%时.i=39kj/kg（干空气）：所以空气的燧值没有发生变化.

6、由已知得，e=Q/W=14000/2=7000（kj/kg）

由初始状态B=0.IMPa,%=18C,*=50%

终:犬态'2=25*C,查附录4一1得4=40%,4=45.5kj/kg（干空气）/=7.9g/kg（干空气）

47、由已知得，£=5000（kj/kg）

由初始状态”=20C,

终状态“=3（VC,4=50%查附录4—1得a=62%,"=43kj/kg（干空气）/=9g/kg（干空

气）

___________________________________r、带格式的：右

0=的%&，=〃％柞

8、解：（a,b,c）

由室内空气状态：温度20X?,压力101325Pa水蒸汽分压力为MOOPa,查附录4-1得

d=8.8g/kg（干空气）@=60%,i=42kj/kg（干空气）

<d）已知干空气的气体常数为287J/（kg*k）干空气分压力B-Pq=101325-M00=99925（Pa）

99925=11?

干空气密度：’287r287x293

室内干空气质最：%=/V=L188x5x3.3x3=58.8依

（e）：室内水蒸汽质量:Mq=8.8*58.8=517.5g

（f）：如果使室内空气沿等温线家湿至饱和状态，则角系数c=2500kj/kg当空气的状态是

温度为2（FC,d）=100%时，则d=14.6g/kg（干空气）水蒸汽分压力2350Pa此时室内的干空

101325-2350.,

。，=-------------=1.1like/m

气的密度为g287x293

室内干空气质量为Mg=1.177x5x13x3=58.26kg

室内水蒸汽质量为14.6X58.26=850.6g

加入的水蒸汽量：850.6-517.5=333.1g

4-9、解：

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山题意得，可知，假设室内空气的露点温度为7C,则在标准大气压下,初始温度为20C,

露点温度为7C的空气参数。可由附录4一1得d=6.2g/kg（干空气）e=42.5$,所以允许

最大相对湿度为42.5%,最大允许含湿量是6.2g/kg（干空气）

10.解：a,由附录4一1得4=25。41=70%时，4=Mg/kg（干空气）

带格式的：生

’2=156,为=100%时，4=10.5g/kg(干空气)

失去的水蒸汽△d=4-"2=M-10.5=3.5g

(b,c,d)

/=(?„-r+(2500+c/)-^-

由p*1(XX)

△Q=%•4=1x（25-15）=10口/峪干空气>

14

2=（2500+1.84x25）历m=35.644。/kg

Q2=（2500+1.84x15）=26.540/kg

△0=9.1。/依

空气状态变化时失去的总热量是19.1kj/kg

1L当大气压发生变化时，空气所有的状态参数都会发生变化。

设过一段时间后A、B、C、D温度分别为‘八%、%、质环境温度为“，则有

必一小h-“上一”>b一”

A，C与环境进行热交换主要是通过外表面热辐射和外表面与环境进行热交换。

B.D除拥有A、C的换热特点外，还有液体表面与环境直接进行的热质交换，因此它们的

热量传递速率较A、C的快，更能在短时间内接近0

足够长的时间，A、B、C、D与环境平衡，而EA、C的温度应等于环境干球温度B、D应

等丁环境湿球温度。

13、解：a由初始状态湿球温度为25C,室内空气温度为24C,相对湿度为50娟3

查附录4—1则新风的焙为76kj/kg（干空气）回气的熔为48kj/kg（干空气）

由能量守衡，风&+网=（”新+M回购

2x76+3x48=5x3.=59.2kj/kg（干空气）

（b）由已知查附录4—1得4=15.8g/kg（干空气）42=9.3g/kg（干空气）则由质晶守衡

Mlxdl+M2Xd2=(Ml+M2)d32X15.8+3x9.3=5xd3d3=11.9g/kg(干空气)

带格式的：右

%,，依=10°5，+4(2501+1.86。

59.2=1.005/+-^-(2507+1.86/)

1000r=29'C

（力cmM=cmQ?2乂（357=3、（t-24）t=28.4C

14,解：由题意的空气温度为15C,相对湿度为100$时，查附录4—1得当加热到22C时,

含湿量为d3=10.5g/kg（干空气）

当；=30C，城=75%时，”=82kj/kg（干空气）4=20.2g/kg（干空气）

当G=15C4=100%忖，’2=42kJ/kg（干空气）32=10.5当%=30C欧=75*/kg（干空气）

当‘3=22七，4=10.5g/kg（干空气）时q=49kj/kg（干空气）

则在冷却器中放出的热面为500kg/minx（82kJ/kg-42kj/kg）=20000kj/min

凝结水鼓500kg/minx（20.2g/kg（干空气）-10.5g/kg（干空气））=4850g/min

加急器加入的热量500kg/minx49kj/kg（干空气）-42kj/kg（干空气））=3500kj/min

4T5、查培湿图i-d图

错解：查附录4-1得初态为50七时,«=62kj/kg（干空气）&=4.3g/kg（干空气）

末状态为33c时’2=129kj/kg（干空气）出=36.5g/kg（干空气）

△d=36.5-4.3=32.2g/kg（干空气）所以从被干燥的物体中吸收1kg水分时所需的干空气量

G=1000/32.2=31kg力口热量Q=GYi=31x（129-62）=2077kJ

正解：热量是由于加热过程是1到2加入的。干燥过程是2到3

过程完成的。

2状态为509时,4=62kj/kg（干空气）4=4.3g/kg（干空气）

3状态为35c时%=129kj/kg（干空气）.2=36.5g/kg（干空气）

△d=36.5-4.3=32.2g/kg（干空气）所以从被干燥的物体中吸收

1kg水分时所需的十空气量G=1000/32.2=31kg

如研，由二匹

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…小心…W-

9""I可干_

加热成Q=GX△i=31X30.5=945.5kJ

带格式的：右

4-16、由附录4—1得

空气：初态：t=15*C,6=50%得％=28.5kj/kg（干空

气）4=5.3g/kg（干空气）

末态：t=30C,*=100%得％=iookj/kg（干空气）

4=27.3g/kg（干空气）

所以△i=71.5kJ/kg（干空气）2^=22g/kg（干空

气）

1

由能量守衡的““4.2X100Xx15=。气X71.56=88x10\g/h

"繁旧=G气△d=88x10'x22=1936kg/h

查时得从塔府进入的空气的温度为15C,相对湿度为50%忖其湿球温度为为9.7C则冷却塔

水从308七冷却至9.79°水XmX^t=G'4.2x100x103x20.3=。rx71.5

*=44^166xl"kg/h

令解：

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.（注•»）al-744AX/o^

卜眼0-心）

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叫3•初（匿-山）

17、解：总热交换量以空气初状态的湿球温度Ts为界,

带格式的：右

显热交换量以空气初状态的干球温度T1为界，

潜热交换量以空气初状态的露点温度T2为界，由Tl=30C,水蒸汽的分压力为2000Pa得

Ts=21.4CT2=17.5C=18

水温t50c30cisrior

传热方向气一水气=水气一水气一水

传质方向气一水气一水气=水气一水

得4=23g/kg（干空

18.解：（a）常压下气温为30,C,湿球温度为28C,由附录4一1

气）

被冷却到10C的饱和空气由附录4—1得知4=7.5g/kg（干空气）

所以每千克干空气中的水分减少了15.5g

<b）若将气体加热到30七，由附录4一1得湿现温度为17.8C。

19、解：因为不计喷入水的培值，则可以认为是等培变化。查附录得

末;犬态：含湿量为26g/kg干空气

水蒸汽分压力：4100Pa

相对湿度为：42%

湿球温度为：32.4

蜡值为：113kJ/kg干空气

第5章吸附和吸收处理空气的原理与方法

L解：物理吸附是被吸附的流体分子与固体表面分子间的作用力为分子间吸引力，它是一种

可逆过程，物理吸附是无选择的，只要条件适宜，任何气体都可以吸附在任何固体上。吸附

热与冷凝热相似。适应的温度为低温。吸附过程进行的急快参与吸附的各相间的平衡瞬时即

可达到。

化学吸附是固体表面与吸附物间的化学键力起作用的结果.吸附力较物理吸附大，并且放出

的热也比较大，化学吸附一般是不可逆的，反应速率较慢，升高温度可以大大增加速率，对

于这类吸附的脱附也不易进行，有选择性吸附层在高温卜英定。人们还发现，同一种物质，

在低温时，它在吸附剂上进行物理吸附，随着温度升到一定程度，就开始发生化学变化转为

化学吸附，有时两种吸附会同时发生。

2、硅胶是传统的吸附除湿剂，比表面积大，表面性质优异，在较宽的相对湿度范围内对水

蒸汽有较好的吸附特性，联胶对水蒸汽的吸附热衣近水蒸汽的汽化潜热，较低的吸附热使吸

附剂和水蒸汽分子的结合较弱。

缺点是如果暴露在水滴中会很快裂解成粉末。失去除湿性能。

与硅胶相比，活性铝吸湿能力稍差，但更耐用且成本降低一半。

沸石具有非常一致的微孔尺寸，因而可以根据分子大小有选择的吸收或排除分子，故而称作

带格式的：右

“分子