热质交换原理与设备第1章

热质交换原理与设备第1章第一页，共28页。1.1传质基本概念1.1.1浓度

1.1.2扩散通量第二页，共28页。1.1.2扩散通量第三页，共28页。1.1.2扩散通量图1-1组分A、B的相互扩散第四页，共28页。1.2分子扩散传质1.2.1斐克定律

1.2.2斯蒂芬定律

1.2.3扩散系数

1.2.4分子扩散质交换微分方程式第五页，共28页。图1-2水面蒸汽向空气中的扩散第六页，共28页。第七页，共28页。第八页，共28页。1.2.3扩散系数表1-1部分混合物的扩散系数D(单位：m2/s)

表1-1部分混合物的扩散系数D

表1-2气体在空气中的分子扩散系数D0

表1-3在正常沸点下液态摩尔体积(单位：m3/mol)

表1-3在正常沸点下液态摩尔体积第九页，共28页。表1-1部分混合物的扩散系数D气体在空气中的扩散系数,t＝25℃,p=1个标准大气压氨—空气2．81×1

水蒸气—空气2．55×1

C—空气1．64×1

—空气2．05×1

—空气4．11×1苯蒸气—空气0．84×1

甲苯蒸气—空气0．88×1

乙醚蒸气—空气0．93×1

甲醇蒸气—空气1．59×1

乙醇蒸气—空气1．19×1液体中的扩散系数，t＝20℃，稀溶液氨—水1．75×1

C—水1．78×1

—水1．81×1

—水5．19×1氯化氢—水2．58×1

氯化钠—水2．58×1

乙烯醇—水0．97×1

C—乙烯醇3．42×1第十页，共28页。表1-2气体在空气中的分子扩散系数气体气体

C5．11×1

1．32×1

1．78×1

1．38×1S

N

O

HCl第十一页，共28页。表1-3在正常沸点下液态摩尔体积气体摩尔体积气体摩尔体积

空气14．3×1

25．6×1

31．1×1

29．9×1C

S

N

O第十二页，共28页。1.2.4分子扩散质交换微分方程式第十三页，共28页。第十四页，共28页。1.3对流质交换1.3.1对流质交换的基本特点

1.3.2浓度边界层

1.3.3对流传质简化模型

1.3.4对流质交换系数的模型理论第十五页，共28页。图1-3对流传质示意图

a)任意形状表面b)平面第十六页，共28页。1.3.2浓度边界层1.浓度边界层的概念

2.边界层的重要意义

3.对流质交换方程

4.近似和特殊条件第十七页，共28页。图1-4浓度边界层示意图第十八页，共28页。图1-5速度边界层、热边界层和浓度边界层第十九页，共28页。图1-6微元控制体组分A的

质量交换示意图第二十页，共28页。图1-7浓度边界层第二十一页，共28页。图1-8有效边界层第二十二页，共28页。1.3.4对流质交换系数的模型理论1.薄膜理论

2.渗透理论第二十三页，共28页。图1-9薄膜理论第二十四页，共28页。复习思考题和习题

1.质扩散如何会有静坐标系和动坐标系之分?它们之间有何联系？

2.碳粒在燃烧过程中从周围环境吸取O2，并放出CO2，过程反应是C+O2→CO2。

3.如何理解动量、热量和质量传递过程的类比性?

4.从分子运动论的观点来分析扩散系数D与压力p、温度t的关系。

5.氢气和空气在总压力为1.0132×105Pa温度为25℃的条件下作等摩尔互扩散。

参