冶金传输原理质量传输扩散传质试题库VIP免费

1 / 5 第 11 章扩散传质题 1、一直径为2..44cm,长为 61cm 的圆管，其两端分别与两个巨大容器相连，如下图所示，这是一个氨（NH 3）-氮（ N2）扩散系统 .设系统压力为1.0132×105Pa,温度为 50℃，近 似 地 将 圆 管 内 气 体 的 扩 散 视 为 等 摩 尔 逆 向 扩 散 . 设 圆 管 两 端 NH 3 的 分 压 分 别 为,1066.6,10999.13241PaPPaPAA并且已知扩散系数。smD AB/10648.225试计算：（1）氨（ A）的扩散通量；（2）氮（ B）的扩散通量；（3）氨（ A）浓度分布 . （12 分）解：（1）)/(10155.2)1066.610999.1(61.0323314.810648.2)(2434521smmolppzRTDNAAABA（ 2）BANN（3）zzpzzpppAAAA44443112101852.210999.110999.161.0)10999.11066.6(题 2、将初始碳浓度为0.2%(质量百分比 )的厚钢板置于1193K 的渗碳气氛中渗碳处理，此情况下钢板表面的碳浓度为0.9%.已知碳在钢中的扩散系数为1.0 ×10-11m2/s.要求钢件表面下 0.2mm 深处的碳浓度达到0.6％，求渗碳处理时间？0.5 解： 可按半无限大介质中的非稳定态扩散求解，即2 / 5 tDzerfwwwwABAAsAAs20代入已知数据，则有terf114100.121024286.0002.0009.0006.0009.04.0100.12102114t解得hst737.16253题 3、如下图所示，气体氨（A ）与气体氮在具有均匀直径的管子两端进行等分子反向稳态扩散，气体的浓度为298K ，总压力为1.01325×105Pa, 扩散距离为0.1m, 在端点1 处,10013.141PapA另一端,10507.042Pap A。smD AB/1023.024题 3 图 氨 - 氮的互扩散试计算： (1) 扩散通量BANN 、 (2)组分 A 的浓度分布解：（1）求BANN 、)/(107.41.0298831410)507.0013.1(1023.0)(274421smkmolppzRTDNAAABAPapppAB4451110119.910013.11091325.1PapppAB4452210625.910507.01091325.1)/(107.41.0298831410)507.0013.1(1023.0)(274421smkmolppzRTDNBBABB可知BANN（2）浓度分布由浓度分布公式（11.3），有zzpzLpppAAAA44441121006.510013.110013.11.010)013.1507.0(3 / 5 题 4、在一细管中， 底部的水在恒定温293K 下向干空气蒸发， 干空气的总压力为1.03125×105Pa, 温度为 293K，设水蒸发后，通过管内cmz15的空气进行扩散（见下图），若在该条件下，水蒸气在空气中的扩散系数为,/1025.024sm已知 293K 时水的蒸气压力为0.02338×105Pa, 试计算稳态扩散时的摩尔通量及其浓度分布. 题 4 图 水蒸气通过空气的扩散解：由于空气...