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1、多练出技巧巧思出硕果 第二章 3、从分子运动论的观点可知：D 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： 若在压强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： （2）氨气和空气： 2-4、解：气体等摩尔互扩散问题 m 2s R0通用气体常数单位： J/kmolK 5、解： 25时空气的物性： 用式子（ 2-153）进行计算 设传质速率为，则 3 1 2 p T 3 2 4 11 33 435.711 10 () AB AB T D p VV 5 00 1.013 10,273PPa TK 0 D 3 2 0 0 0
2、 P T DD PT 22 33 0 25.6 10/()32 o Vmkg kmol 22 33 31.1 10/()28NNVmkg kmol 3 4 2 52 11 52 33 11 435.729810 3228 1.54 10/ 1.013210(25.631.1 ) Dms 5 1.0132 10PPa25273298TK 5 0 1.0132 10PPa 0 273TK 3 2 2 1.013298 0.2()0.228/ 1.0132273 Dcms 12 4 2 3 0.610(160005300) ()0.0259/() 8.314298 1010 AAA D NPPkmo
3、lms RT z 0 C 35 1.185/,1.835 10,kg mPa s 6242 0 15.53 10/ ,0.22 10/ms Dms 3 2 42 0 0 0 6 6 4 0.25 10/ 40.08 Re20605 15.53 10 15.53 10 0.62 0.25 10 o c PT DDms PT u d v v S D 0.830.440.830.44 4 0.0230.023206050.6270.95 70.950.25 10 0.0222/ 0.08 mec m m shRS sh D hm s d A G 多练出技巧巧思出硕果 2-6、解： 20时的空气的物性
4、： （注：状态不同，D 需修正） （1）用式计算 （2）用式计算 2-7、错解 ：氨在水中的扩散系数，空气在标准状态下的物性为； 由热质交换类比律可得 1） （第 3 版 P25）用水吸收氨的过程，气相中的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。 2）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。 3）定压比热的单位是J/kgK 2 1 1 2 2 0 0 0 0 ()()() 4 4 ln 4 A A AmA sAA l A mA sA A sA mA sA dGd dx h
5、d ud dud dx h du l h 35 3 3 5 2 2 4420 05 0 5 5 4 1.205/,1.81 10, 1.013 10293 0.22 100.24 10/ 1.013210273 0.053 1.205 Re9990 1.81 10 1.81 10 0.626 1.2050.24 10 o c kgmPa s PT DDms PT u d v S D 0.830.44 0.023 mec shRS m h 0.830.444 0.02399900.6260.2410 0.01875 0.05 m m sh D h d 1 3 34 0.0395 ec shRS
6、m h 1 3 4 34 0.0395(9990) (0.626)0.24 10 0.01621 / 0.05 m sh D hm s d 92 1.2410/Dms 35 3 5 9 1.293/,1.72 10, Pr0.708,1.005 10/() 1.7210 10727.74 1.293 1.2410 p c kgmPa s cJkg k S D 2 3 1Pr m pc h hcS 2 2 3 3 51Pr560.708 7.04 10/ 1.293 100110727.74 m pc h ms hcS 多练出技巧巧思出硕果 正解：组分A 为 NH3 ，组分 B 为空气，空气在0
7、时物性参数查附录3-1 )2-2P36(/102.0 708.0Pr 664. 0 102 . 0 1028.13 24 4 6 表查smD D Sc hmsm Sc c h h p m /10161/98.44 708.0 664.0 005.1293.1 56 Pr 3 3/23/2 第三章 4、解：定性温度为 物性 查表得：饱和水蒸汽的浓度 用式（ 2-153）计算 设传质速率为，则 2 3 1Pr m pc h hcS 3 2 5 10 0.04036/ 8314(27325) i CO P Ckmol m RT 0 2520 22.5, 2 g tC 此时空气的 2 3-6 =1.1
8、95kg/m ,=15.29510 m/s -42 o D =0.2210 m/s, 0C 25 3 0.02383/ v kg m 3 3 2 2 44 0 0 1.013298 0.22 100.25 10/ 1.0132273 O D PT Dm s PT 022 2020 9.48/ 3.140.025 36001.1953600 44 um s d 0 e 9.480.025 R15488 u d -6 15.29510 4 0.25 10 0.61 cD S -6 15.29510 0.830.440.830.44 0.0230.023 154880.6155.66, mec sh
9、RS 4 255.660.2410 5.56610/ 0.025 m m sh D hm s d A G 2 0 ()()() 4 AmA sAA dGd dx hd ud 2 1 0 0 4 A A l A mA sA dud dx h 多练出技巧巧思出硕果 时，饱和水蒸汽的浓度 代入上面的式子得： 5、解： 转折点出现在 因此，对此层流-湍流混合问题，应用式（2-157） 查表 2 4得，定性温度为35时， 每池水的蒸发速率为 30时， 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其中为水的蒸发潜热 又 1 2 0 4 exp(
10、) A sA AA s m h du 0 20 C 3 0.0179/ A s kg m 1 1 A A d 1 330.003 1.195 3.5710/ 110.003 A d kg m d 2 3 0.01193/ A kg m 1 1 2.23/ A A dg kg 0 40,C时 空气的物性 2 3-6 =1.128kg/m ,=16.9610 m/s 60 e 2 10 R1.18 10 u l -6 16.9610 5 6 e 5 1010 1.18 10 e R ,4.24 R c xlm 3 0.8 (0.037870) ec L RS Sh 0C 3 2 4 0 0 0.2
11、64 10 O D PT D PT 2 m/s 4 0.264 10 0.64 cD S -6 16.96 10 3 60.8 0.037(1.18 10 )8700.641548.9 L Sh 4 3 0.288 10 1548.94.46 10/ 10 mLL D hShm s L 2 m m AA SA nh 0C 303 0.03037/;40,0.05116/A SA SkgmCkg m时 35 4.46 10(0.030370.5 0.05116)2.14 10 m AA SA S nh 2 () sfgH O h TTh n fg h 2 22 () H OH O H OmS n
12、h 22 () HOHO m sfgS h TTh h 2 3 r P1 m pc h hcS 多练出技巧巧思出硕果 查附录 21，当=时，水蒸汽的饱和蒸汽压力于是 3-7、三种方法 1）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。 2-14 分析 s T 0 35 C 5808 S P 3 2 5808 18 0.0408/ 8314 308 H O S S s P M kg m RT 0 多练出技巧巧思出硕果 方法 3 解： 其 中查 表21 ， 当时 水 蒸 汽 的 饱 和 蒸 汽 压 力 于是 当，时定性温度为 由奇科比拟知 d=12.5g/kg 第四章
13、 6、由已知得，=Q/W =14000/2=7000 （kJ/kg ） 由初始状态B=0.1MPa, =18, =50% 终状态=25, 查 附录 4 1 得=40% ，=45.5 kJ/kg(干空气 ) =7.9g/kg(干空气 ) 10、解： a，由附录41 得=25, 1=70% 时，=14g/kg( 干空气 ) =15, =100% 时，=10.5g/kg(干空气 ) 失去的水蒸汽d=-=14-10.5=3.5g (b,c,d ) 2 ()() sH OmS h TTr nr h 00 26,20 S tC tC 0 20 S tC 2330 Sa PP 2 2338 18 0.017
14、27 8314 293 H O S S s P M kg RT 2454.3/rkJkg 1 V d d 0 26tC 0 23, 2 s tt tC 3 1.193/1.005/() p kg mckJkg k 2 2 3 3 4r P110.74 9.59 10 1.197 1.0050.6 m pc h hcS () 1 Ss m hd TT drh 4 1.1932620 0.01727 12454700905910 d d 1 t 1 2 t 22 i 2 d 1 t 1 d 2 t 22 d 1 d 2 d 多练出技巧巧思出硕果 由 空气状态变化时失去的总热量是19.1 kJ/kg
15、 13、解： a 由初始状态湿球温度为25，室内空气温度为24，相对湿度为50% 查附录 41 则新风的焓为76 kJ/kg(干空气 ) 回气的焓为48 kJ/kg(干空气 ) 由能量守衡， 276+348=5=59.2 kJ/kg(干空气 ) (b) 由已知查附录4 1 得=15.8g/kg(干空气 ) =9.3g/kg(干空气 ) 则由质量守衡M1 d1+M2 d2=(M1+M2)d3 215.8+39.3=5d3 d3=11.9 g/kg(干空气 ) (c) (d) 2(35-t)=3(t-24) t=28.4 4-16 、由附录 41 得 空气：初态：t=15 , =50% 得=28.
16、5 kJ/kg(干空 气) =5.3g/kg(干空气 ) 末态： t=30 , =100% 得=100 kJ/kg( 干空气 ) =27.3g/kg(干空气 ) 所以 i=71.5 kJ /kg(干空气 ) d=22 g/kg(干空气 ) 由能量守衡的 4.210015=71.5 =88kg/h =d=8822=1936 kg/h 查附得从塔府进入的空气的温度为15，相对湿度为50% 时其湿球温度为为9.7 则冷却塔 (2500) 1000 p gp q d ictct () 1 (2515)10/ p g QctkJ kg 干空气 1 14 (25001.8425)35.644/ 1000 QkJ kg 2 10.5 (25001.8415)26.54/ 1000 QkJkg 2 9.1/QkJ kg 3 i ()M iM iMMi混 回 回回新 新新 i混i混 1 d 2 d / 1.005(25011.86 ) 11.9 59.21.005(25071.86 ) 1000 kJkg htdt
