发布时间 : 星期二 文章《热质交换原理与设备》第三版习题答案名师制作优质教学资料更新完毕开始阅读cc2be85c5627a5e9856a561252d380eb6294239a
aO2?（b）
xO2MO2xO2MO2?xN2MN2?xCO2MCO2?32?0.307732?28?44
132??0.3484111??322844aN2?0.2692 aCO2?0.4231
aO2xO2?若质量分数相等，则
aO2MO2?MO2aN2MN2?aCO2MCO2
xN2?0.3982 xCO2?0.2534
10、解；（a）O2，N2的浓度梯度沿垂直方向空气由上部向下部运动： （b）O2，N2的浓度梯度沿垂直方向空气由下部向上部运动，有传质过程。
2-11、解；
GA?NAAaV?DAaV(CA1?CA2)?zAaV?2?L(r2?r1)rln2r1
2?L(r2?r1)1,V??d2L r4ln2r143 球形：Aav?4?r1r2,V??d
3? 1）柱形：Aav?? 2）d=100mm为内径，所以r1=50，r2=52
-12
若为球形Aav=0.033，质量损失速率为1.46×10kg/s；压力损失速率3.48×10-2Pa/s
10?9?(0.02?0.005)DNA?(CA1?CA2)??1.5?10?8kmol/(m?s)?3?z1?10 2-12、解：
? 1）jA为A的质量扩散通量，kg/m2s；JA为A的摩尔扩散通量kmol/m2s；
? 2）题中氢氦分子量不同
2-13、解： 氨---空气
5DO?0.2?10?4m2/s,P0?1.013?10Pa,T0?273K,T?350K,P?P0
D?氢—空气
DOP0?T??4?350??42?0.2?10??????0.29?10m/sP?T0??273?
3232DO?0.511?10?4m2/s
D?
2-14溶解度s需先转化成摩尔浓度：
DOP0?T??4?350??42?0.511?10??????0.742?10m/sP?T0??273?
3232 CA1?sPA1?5?10?3?0.03?1.5?10?4kmol/m3
DAav10?9?3?5?CA1?CA2??GA?NA?Aav?1.5?10?4?0?2.25?10?10kmol/s ?Z0.01??MA???GA?MA?2.25?10?10?18?4.05?10?9kg/s
2?L(r2?r1)2??0.5?10?3AaV???0.124m2r20lnln219.5r12-15、解、 CA1?sPA1?160?2?320kmol/m3
CA2?sPA2?160?0.1?16koml/m3
?11DA1.8?10?0.124?6aVGA??(CA1?CA2)??(320?16)?1.357?10koml/s ?z0.5?10?3?6?6G?1.357?10?2?2.714?10kg/s 质量损失A
0?42CO和N在25C时，22 16、解：扩散系数D?0.167?10m/s
PA1?PA2?（100-50）?10?3?13.6?103?9.8?6664PaGA?NAA?NA??D 18、解、该扩散为组分通过停滞组分的扩散过程
D(PA1?PA2)?RT?z1.67?10?5?6664?8314?298?1?4?8.8?10?11koml/s
dGA?xA(NA?NB),NB?0drdGANA??D?xANAdr
PAP,xA?ARTP DdPAPANA???NARTdrP
dPADPNA??RT(P?PA)dr 整理得
GA?NAAr?4?r2 GAdPADP??4?r2RT(P?PA)dr
0GART?drdPA???r0r2?PASP?PA4?DP分离变量，并积分得得
4?DPrP?PASGA??lnRTP CA?
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，则分别发生动量、热量和质量的传递现象。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）
动量传递、能量传递和质量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于对流质交换可知，传递因子等于传质因子
22G3JH?JD??St?Pr?Stm?Sc32①
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：③当流体通过一物体表面，并与表面之间既有质量又有热量交换时，同样可用类比关系由传
2?hhm??Le3e?热系数h 计算传质系数hm
vSc?Di 3：答：斯密特准则
t?c,a?D,??D,Pr?Sc,Nu?Sh,St?Stm
表示物性对对流传质的影响，速度边界层和浓度边界层的相对关系
vSDaLe?c??vPrDa刘伊斯准则
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
4、解：定性温度为
tg?325?20?22.50C,此时空气的 2-62物性?=1.195kg/m,?=15.295?10m/s
-4230D=0.22?10m/s,??0.02383kg/m25Cov查表得：饱和水蒸汽的浓度
D?
DOP0?T?1.013?298??4?4?0.22?10???????0.25?10m/sP?T0?1.0132?273?
20?3232u0?20?9.48m/s?d23.14?0.0252??3600?1.195?3600?44
ud9.48?0.025Re?0??15488-6?15.295?10
-615.295?10Sc??D?0.25?10?4?0.61
用式（2--153）计算
shm?0.023Re0.83Sc0.44?0.023?154880.83?0.610.44?55.66, shmD55.66?0.24?10?4hm???5.566?10?2m/sd0.025
设传质速率为GA，则 dGA??d(dx)hm(?A?s??A)?
?4d2u0(d?A)
du0?A2d?A?0dx?4hm??A1?A?s??A
???A1?A2??A?s?A?s4hexp(m)du0
l3200C时，饱和水蒸汽的浓度?A?s?0.0179kg/m
?A?d???A
d??0.003?1.195??A???3.57?10?3kg/m31111?d1?0.003
? 代入上面的式子得：?A2?0.01193kg/m
3?Ad??2.23g/kg???A
1103-6240C时,空气的物性?=1.128kg/m,?=16.96?10m/s 5、解：
2?106?1.18?10?16.96?10-6
Re??105?10xc?,l?5?4.24m1.18?106R?e转折点出现在 Re??因此，对此层流---湍流混合问题，应用式（2-157）ShLu0l?(0.037Re0.8?870)Sc?3