《化工原理》下册第二章答案.docx
《《化工原理》下册第二章答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《化工原理》下册第二章答案.docx(4页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
《化工原理》下册第二章答案
化工原理第二章吸收
1.从手册中查得101.33KPa、25℃时,若100g水中含氨1g,则此溶液上方的氨气平衡分压为0.987KPa。
已知在此组成范围内溶液服从亨利定律,试求溶解度系数H(kmol/(m3·kPa))及相平衡常数m。
解:
(1)求
由
.求算.
已知:
.相应的溶液浓度
可用如下方法算出:
以
水为基准,因为溶液很稀.故可近似认为其密度与水相同.并取其值为
.则:
(2).求
.由
2.101.33kpa、10℃时,氧气在水中的溶解度可用pO2=3.31×106x表示。
式中:
PO2为氧在气相中的分压,kPa、x为氧在液相中的摩尔分数。
试求在此温度及压强下与空气充分接触后的水中,每立方米溶有多少克氧。
解:
氧在空气中的摩尔分数为
.故:
因
值甚小,故可以认为
即:
所以:
溶解度
3.某混合气体中含有2%(体积)CO2,其余为空气。
混合气体的温度为30℃,总压强为506.6kPa。
从手册中查得30℃时CO2在水中的亨利系数E=1.88x105KPa,试求溶解度系数H(kmol/(m3·kPa、))及相平衡常数m,并计算每100克与该气体相平衡的水中溶有多少克CO2。
解:
(1).求
由
求算.
(2).求
(1)当
时.
水溶解的
(2)
(3)
因
很小,故可近似认为
故
克水中溶有
4.在101.33kPa、0℃下的O2与CO混合气体中发生稳定的分子扩散过程。
已知相距0.2cm的两截面上O2的分压分别为13.33kPa和6.67kPa,又知扩散系数为0.185cm2/s,试计算下列两种情况下O2的传递速率,kmol/(m2·s):
(1)O2与CO两种气体作等分子反向扩散。
(2)CO气体为停滞组分。
解:
(1)等分子反向扩散时
的传递速率:
(2)
通过停滞
的扩散速率
5.一浅盘内存有2mm厚的水层,在20℃的恒定温度下逐渐蒸发并扩散到大气中。
假定扩散始终是通过一层厚度为5mm的静止空气膜层,此空气膜层以外的水蒸气分压为零。
扩散系数为2.60×10-5m2/s,大气压强为101.33KPa。
求蒸干水层所需的时间。