冶金传输原理-质量传输-第9章第10章 试题库

第9、10章 质量传输基本概念

题1、由O 2(组分A)和CO 2（组分B ）构成的二元系统中发生一维稳态扩散。已知

,/0003.0,/0017.0,/0622.0,/0207.033s m u s m u m kmol c m kmol c B A B A ====试计

算：（1）。n n n N N N u u B A B A m ,,)3(;,,)2(;,

解：（1）

3

3

3B 3A /0829.00622.00207.0/399.3737.2662.0/737.2440622.0/6624.0320207.0m kmol c c c m

kg m kg M c m kg M c B A B A B B A A =+=+==+=+==⨯====⨯==ρρρρρ

则

s m u u u B B A A /10727.5)0003.0737.20017.0662.0(399

.31

)(1

4-⨯=⨯+⨯=

+=

ρρρ

s m u c u c c u B B A A m /10496.6)0003.00622.00017.00207.0(0829

.01)(14-⨯=⨯+⨯=+=

（2）)/(10519.30017.00207.025s m kmol u c N A A A ⋅⨯=⨯==-

)/(10866.10003.00622.025s m kmol u c N B B B ⋅⨯=⨯==-

则 )/(10385.510866.110

519.32555

s m kmol N N N B A ⋅⨯=⨯+⨯=+=---

（3） )/(10125.10017.0662.02

3

s m kg u n A A A ⋅⨯=⨯==-ρ )/(10211.80003.0737.22

4

s m kg u n B B B ⋅⨯=⨯==-ρ 则 )/(10946.12

3

s m kg n n n B A ⋅⨯=+=-

题2、在101.3Kpa,52K 条件下，某混合气体各组分的摩尔分数分别为：CO 2为0.080；

O 2为0.035； H 2O 为0.160；N 2为0.725。各组分在z 方向的绝对速度分别为：2.44m/s;3.66m/s;5.49m/s;3.96m/s 。试计算：

（1）混合气体的质量平均速度u;(2)混合气体的摩尔平均速度u m ;(3)组分CO 2的质量通量;2CO j （4）组分CO 2的摩尔通量。2CO J

解：已知

28

/96.3725

.018/49.516.032/66.3035.044/44.208.0222222222222============CO CO N CO CO HO CO CO O CO CO CO M s

m v x M s m v x M s m v x M s m v x

1265.082

.2752

.33.2088.212.152.352.328

725.01816.032035.04408.044

08.02

22222222

22==+++=⨯+⨯+⨯+⨯⨯=

+++=

N N HO HO O O CO CO CO CO CO M x M x M x M x M x w

0403.082

.2712

.12

22222222

22==

+++=

N N HO HO O O CO CO O O O M x M x M x M x M x w 1035.082

.2788

.22

22222222

22==

+++=N N HO HO O O CO CO HO HO HO M x M x M x M x M x w 7292.082

.273

.202

22222222

22==

+++=

N N HO HO O O CO CO N N N M x M x M x M x M x w （1）

914

.396.37297.049.51035.066

.30403.044.21265.022222222=⨯+⨯+⨯+⨯=+++=N N HO HO O O CO CO v w v w v w v w v

（2）0727

.496.3725.049.5160.066

.3035.044.208.022222222=⨯+⨯+⨯+⨯=+++=N N HO HO O O CO CO m v x v x v x v x v

（3）3/745.1852

314.808

.010130022m mol RT

p c CO CO =⨯⨯=

=

3/78.82444745.182

2

2

m g M c CO CO CO =⨯==ρ

s

m g

v v j CO CO CO ⋅-=-⨯=-=

273.1215)914.344.2(78.824)(2

2

2ρ （4）s

m mol v v c J m CO CO CO ⋅-=-⨯=-=260.30)0727

.444.2(745.18)(222

题3、求1.013×105

Pa 气压下，298K 的空气与饱和水和水蒸气的混合物中的水蒸气浓

度。已知该温度下饱和水蒸气压强p A =0.03168×105

Pa,水的相对分子质量M A =18，空气相对分子质量M B =28.9.

解：空气的分压

Pa p p p A B 555109816.01003168.01001325.1⨯=⨯-⨯=-=

水蒸气浓度

（1） 摩尔分数

0313.01001325.11003168.05

5

=⨯⨯==p p x A A

（2） 质量分数