考研化工原理必备试题下册

化工基础C热量传递过程3-3(共12题)

一、计算题(共12题125分)

1.15分(3762)

T3762

在列管式换热器中，用饱和水蒸气加热水。列管内为湍流流动的水，列管外为蒸气冷凝。

列管由。25mmX2.5mm钢管组成。当水流速为1.0m・s」，测得总传热系数K为2.20义10?

WTn-2-K'o当其它条件不变，水的流速为1.5m时,测得K为2.70Xw-m"

若污垢层热阻略而不计，试求蒸气冷凝一侧的传热膜系数。(钢管的导热系数2=45

W•m1•K1)

2.5分(3763)

T3763

在列管换热器中用水冷却油。冷却水在。19mmX2mm的列管内流动，并已知列管内

32

冷却水一侧传热膜系数a1=3.50XioW-m-KL热油在列管外壳程流动，列管外热油一

侧传热膜系数ak2.60X102w2列管内外壁都有污垢，水侧污垢层的热阻尺.尸3.2

XlO^m^K-W1,油侧污垢层的热阻RS,2=L08X10-4m2•K•W'O管壁的导热系数；I=45.0

W•m'1•K"。试求:

(1)总传热系数；

(2)污垢层热阻占总热阻的百分率.

3.10分(3764)

T3764

在一传热面积为300n?的单程列管换热器中，300°C的原料气流过壳方被加热到

430℃,反应后550℃的热气体作为加热介质在管方流动。冷热两种气体呈逆流流动，流量

均为1.00X104kg•h/，平均比定压热容均为1.05kJ-kg」•K」。如果换热器的热损失按壳

方气体实际获得热量的10%估算，试求该传热过程的总传热系数。

4.15分(3765)

T3765

在一套管换热器中，体积流量为20m3-h1的空气流经内径为20mm的管子，温度由

20℃升至80C,管外用120℃的饱和水蒸气加热，问传热管需多长？

在定性温度下，空气的物性数据：

1

密度P=1.093kg・m-3,粘度〃=1.96Xl(y5pa•力导热系数X=2.83X10"w.m-'-K-,比定

压热容理=1.()05义1()3八1</・K'o

5.10分(3767)

T3767

有•列管式换热器，用壳程的饱和水蒸气加热管程的原油。歹IJ管由“53mmX1.5mm的

钢管组成。已知壳程蒸气一侧的传热膜系数为1.163X104W-m-2-K1,管程原油一侧的传

热膜系数为116W•m”•K-1,钢管壁的导热系数为46.5W-m-1-K1,垢层热阻为0.00043

m2-K-W-1,试求该换热器的总传热系数。

如果在保持原有其它条件不变的情况下，只是将管程原油一侧的传热膜系数提高1倍,

试问总传热系数将提高多少倍？

6.5分(3768)

T3768

有一套管换热器，内管通热水，温度由58℃降至45七。冷却水以逆流的方式流过管间,

流量为2.0X10*013温度由15℃升至45℃。已知内管外径为lOOinm,长度为1450

mm,冷却水在此温度范围内的平均密度为997kg•比热容为4.187kJ•kg"•K若热

损失可略而不计，试求以内管外表面积为基准的总传热系数。

7.10分(3769)

T3769

有一管式反应器需要将进入反应器前的原料气甲烷从20℃加热到70°C。现拟采用套

管换热器，用热水加热甲烷气。热水从100℃降到80热水与甲烷呈逆流流动。已知热

水•侧的传热膜系数为2510kJ-m-2•h"•K1,甲烷流过薄壁管子的内径为26mm。甲烷流

动时的雷诺数Re为5X10：甲烷的导热系数为0.109kJ•K：甲烷的普朗特数产厂

为1。管外水的质量流量为2000kg•1」，比定压热容为4.18kJ-kg"•K"。试求热交换器所

需的面积。

如果改用并流操作，其它条件均保持不变，问热交换器所需的传热面枳又为多少？

8.15分(3771)

T3771

有•单程列管换热器，管外115"C的饱和水蒸气冷凝给热，管内空气作湍流流动，体积

流量为80n?・h。若空气的体积流量增加到92m3・h」，而要求其进、出口温度仍是20℃

和65℃，间加热水蒸气的温度需提高多少度，才可满足要求？(设空气的物性不变，热损失

不计)

9.10分(3772)

T3772

某双程列管换热器中，壳程为148°C的饱水蒸气冷凝，管程为湍流流动的空气。空气进

出口温度分别为200C和106°C。因双管程的压力降太大，拟将此换热器改为单管程操作。

若空气的流量不变，且在管程流动仍属湍流流动，求改单管程后，空气的出口温度将变为多

少？(设流体的物性不变，热损失不计)

*.10分(3774)

T3774

在一内管为。19mmX2mm的套管换热器中，热流体在管外流动，其进、出口温度分别

为85℃和45℃,传热膜系数为5000W・m-2冷流体在管内流动，其进、出口温度分

别为15℃和50℃,传热膜系数为50W-m-2-K1,质量流量为20kg•h",比定压热容为

1.0kJ・kg」冷热流体呈逆流流动。若换热器的热损失及管壁及垢层热阻均忽略不计，试

求换热器管长为多少米？

11.10分(3775)

T3775

在套管换热器中，用120°C的饱和水蒸气加热苯。苯在。50mmX2.5mm不锈钢管内

流动，质量流量为3600kg-h1,温度从30℃加热到60°C,比定压热容可取为1.9

kJ-kg"•K1,传热膜系数为500W-m-2-K\若总传热系数近似等于管内苯一侧的传热膜

系数，试求：

(1)加热水蒸气消耗量(水蒸气冷凝相变热为2204kJ-kg1,饱和冷凝液排出，热损失不

计)；

(2)套管换热器的有效长度。

12.10分(3776)

T3776

,列管式换热器总传热系数等于管内湍流流动的传热膜系数。今若将。19mmX2mm

的管子改为。25mmX2.5mm,同时，改变管子数目但使流速保持不变，其它条件均维持不

变。若要保证两流体出口温度不变，则管长应为原来的多少倍？

C热量传递过程3・3(共12题)答案

一、计算题(共12题125分)

1.15分(3762)

D3762

设：水流速为“时，水侧传热膜系数为a2，总传热系数为K

水流速为“时，水侧传热膜系数为a2,总传热系数为旅

①

/八（ZjAa2

②

/«%Za2

两式相减可得:

1111

K

11i111

——-——=(--——)=(------------------)=842X105③

/*KK22002700

管内强制湍流流动时,aocRe08oc/8

O8

a2/a2=(1.5/1)=1.38,a2=L38«2

——--=——-----------=8.42X105

a2a2a21.38%

a,=3.21XIO3W•m"K1

将。2位代入①式可得:

10.00251

1/2200=----H------------+---------------

4.53.27x103

fZ,=1.07X104W*m-2*KJo

2.5分(3763)

D3763

1

a-i一"3r

+i?.5,1IT---与--FR5,49+

%Aa2

—+0.00018+0:002+0.00032+1

26045.03500

=214W-m2•K

污垢热阻此1十七20,00018+0.00032八，、，

--------------------------=0.107=10.7%P

总热阻LK1/214

310分(3764)

D3764

由冷气体一侧计算传热速率：0=6+血，的=0.1@,

旭晨C；©—甲)+。尸1/晨C；—)

1.00x1043,

=1.1X--------------X1.05x1。3X(430-300)

3600

=4.17XIO,W

由热气体一侧计算传热速率：gqm%（T「G）

51.00X1043

4.17x1()5=----------X1.05x103X(550-T9)

3600

由上式解得:72=407℃

A7；550-430120

___£_=________________<2

△刀407-300107'

AT；+A7；107+120

=114℃(亦即114K)

4.17x105

=12.2W•m-2K'o

-300x114

4.15分(3765)

D3765

=17.7m.s'

dup0.02x17.7x1.093C

Re=—匕=----------：——=1.97X104>104

〃1.96x10-5

的〃1.005x1()3x1.96x10-5

'~~T~2.83x102=0.7

空气一侧的传热膜系数

a,=0.0234Re0SPr0A

2d

2.83x10”04

=0.023X-----------X(1.97X104)°-8(0.7)°-4

0.02

=76.9W•m-2•K-1

蒸气一侧的传热膜系数四,通常情况下，«>>1\104W-m-2-K-1

若垢层和壁面的热阻忽略不计，则总传热系数：

ha2=76.9W•nf2•K-1

由热量衡算和传热速率方程可得：

。=%Cp(1一T^=pqvc'p(T2-方)

203

=1.093X-----X1.005X103X(80-20)=366W

3600

(/)=Kmll\T

(T-7；)-(7一与)(120-20)-(120-80)100-40

而出二

.120-20,100

门In--------In---

T-T,120-8040

=65.5℃(亦即65.5K)

L=-------------=------------------------------------=1J6m。

K成△(“76.9x3.14x0.02x65.5

510分(3767)

D3767

axZa2

1

]0.00151

+------+0.00043+

1.163xlO4465116

=109W*m-2•K-1

⑵当a；=2%=2X116=232W・m-2•K”时,

1

n0.0015......~r

一rT一一TT」

L163xlO446.5232

=206W*m'2*K*1

⑶K/K=206/109=1.89。

6.5分(3768)

D3768

.Md)

一A5

*，2.0乂10-2

式中：=q、p=---------------X997=5.54X10'3kg•s"

旭v3600

T；一T2=45-15=30℃,亦即T；—T；=30K

A7；=(r,-T{>58-45=13℃,亦即△7>i3K

A7；=(T2-T2)=45-15=30℃,亦即AT；=30K

…AT；-AT；30-13

然尸二^二尸皿3K

In」In

AT；13

A="="X0.1X1.45=0.456m

由此可得:

_554xl0-3x4.187x103x30

“0.456x20.3

=75.2W-m-2-K'o

7.10分(3769)

D3769

(1)逆流操作所需传热面积

A=----。---

式中：。=%“今(工—4)=|^X4.18X1O3X(1OO~8O)

=4.64X104W

M{=T{-T2=80-20=60℃,即AT；=60K

\T2=T2-T[=100-70=30℃,即A.=30K

eAT：-AT；60-30

AT=-I小工=-=43.3K

ln(")ln(—)

的30

a)=2510kJ•h_1•m-2•K=697W•m-2•K'

08

«2=O.O23—(/?e)

0.109/3.6408

=0.023---------(5X1O4)08

0.026

=154W•m-2•K-1

a.a.,697x154,,

K=_------------=126W•m'2•K-1

a,+a2697+154

计算可得飞鲁*T&5m2

(2)并流操作所需传热面积

式中:A]'=7；_)=100-20=80℃,即AT；=60K

AT；=7；-7；1=80-70=10℃,即蜀=10K

…，NT；-NT；80-10

AT；,=—!——」=—―=33.7K

AT；-80、

ln(ln(——)

10

计算可得:

.4.64x1042

A=---------=11mo

126x33.7

8.15分(3771)

D3771

空气流量为80m3•h-1时

。=4砧2c“△/=必①

空气流量为92m3-h-1时，

/2cp,2"=K】M；②

两式相比可得:

③

式中：如==

分”,2Qv,lP80

Ka»Ren«q、，20s80()«

—«^-=(—7产=产8=(一)08=0.894

Ka2Reqv292

(1-丁)-(115-20)-(115-65)

=70.1℃

回引）ln(S)

115-65

AT(T-T；)-(T-T)区-20)-(n-65)45

△I----2----------2-----2----------------------

in,J,-20

7；-65

由式③可得:

45

--------=1.15X0.894X70.1=72.1

一八一20

ln(^)

『65

T-2()

化简上式得：ln('-----)=0.624④

T2—65

由此解得：7>117℃。

9.10分(3772)

D3772

(1)双程列管换热器::

据题意

q%2cp,2(5—*)=a2A

T-T

化简得：-2=V2A

q,“,2cp.2=。24148-20、①

ln()

148-106

(2)单程列管换热器

改为单程操作后，同理可得:

Q.n,2C,2=a2AUg_2()②

ln(------)

148-%

128

,ln(--------)

zy148-7/

联立①②两式可得：③

,,128、

«2l|n(--)

42

&_=(匕卢8=(_1产8

④

«2M2

,128

In-------；

由式③和式④联立得:(!)',o.8148-%

，=,128

2

In—

42

由此解得:t'=80.6℃。

*.10分(3774)

D3774

,...20

-Z)=T-x1.0X103X(50-15)=194W

p213600

(j)=KAM“=Kmd

„,a,a5000x50,,

式中：K=—!~7^-=---------=49.5W•m-2•Kl

ax+a25000+50

△T\=T「T]=85-50=35℃,\T2=T2-Ty=45-15=30℃

M+M35+30

=32.5℃,BPAT；,=32.5K

22

由此可得:

_________194_________

/=。/K7id^Tm==2.3in。

49.5x3.14x0.017x32.5

11.10分(3775)

D3775

(1)水蒸气耗用量/“

。=q=3600X1.9X103X(60-30)

3600x1.9xIQ3x(60-30)

=93kg,h1

2204x10s

(2)套管换热器有效长度I

gKA=K力d

AT.-AT,(120-30)-(120-60)

AT=—!-------=74℃(即A7；=74K)

M.AT,,120-30

In——LIn----------

120-60

(h3600x1.9xIO3x(60-30)/3600

/=---------=------------------------------------=10rrio

K\Tm7id500x74x3.14x0.0475

12.10分(3776)

D3776

d20nd2e〃，2

—,一二(7广(因品=•〃•〃)

d15ftd4

匚K-A'M《L)吟

L

(f>K-AZ1ndd

.L20L

-1.2------

J=(—)

L15L

L20

则工。严，4%

化工基础D-质量传递过程5・1(共58题)

一、填空题(共38题78分)

1.2分(4012)

T4012

相际传质过程主要依靠物质的扩散作用，而物质的扩散主要有两种基本方式：物质借

分子运动由处向另处转移而进行物质扩散的方式，即为;物质因流体的旋涡运

动或流体质点的相对位移而进行物质扩散的方式即为0

2.2分(4013)

T4013

牛顿粘性定律、傅立叶定律和费克定律三者之间具有明显的类似性。这三种过程之间

存在类似性，正是由于动量、热量和质量三者都是凭借—运动来进行传递的。分子扩散

过程应遵循一定律，即分子扩散速度与成正比。

3,2分(4015)

T4015

某合成氨厂脱硫用质量分数为0.01的稀氨水，其摩尔分数为,摩尔比(比

摩尔分数)为o

4.2分(4202)

T4202

在填料塔中，乱堆的填料具有的优点，但缺点是°

5.1分(4005)

T4005

涡流扩散系数除与流体的性质有关外，主要受的影响。

82分(4006)

T4006

传质速率方程的表达形式，以及传质系数的数值和单位，均因传质推动力所采用的表

示方法而异。常用的传质系数及其单位有：

的]=________________四】=：

[KJ=；陷］=________________

7.2分(4007)

T4007

传质设备中应用最为广泛的为填料塔和浮阀塔。前者气液两相间的物质传递主要是在

上进行;后者气液两相间的物质传递主要是在______上进行。

8.2分(4008)

T4008

传质过程常用的塔设备有填料塔和板式塔两种。按两相流体的接触方式可分为连续接

触设备(或称微分接触设备)和分级接触设备，填料塔属于设备，而板式塔属于

设备。

9.2分(4009)

T4009

两相流体传质设备按两相接触时的状态可分为膜状接触设备、鼓泡接触设备和喷射接

触设备。传质设备中常用的填料塔属于设备，而浮阀塔属于设备。

*.2分(4010)

T4010

单分子单方向扩散速率方程与等分子反向扩散速率方程适用于不同的场合，如吸收过

程属于过程，而双组分精镭属于过程。

11.2分(4001)

T4001

如右图的气液平衡曲线示意图中，

A(XA.yA),B(xB,yB),C(xc,yc)分别代表二种物系的实际

浓度，则由此可判断三种情况下传质的方向分别为:

(A);(B);(C).o

12.2分(4002)

T4002

物质以扩散的方式由一相到另一个相的转移为传质过程。传质过程可以在两相流体之

间进行，也可以在流体与固体两相之间进行。属于前者的单元操作如一；一；一等;属于

后者的单元操作如_；_；等。

13.2分(4003)

T4003

由于均相混合物的组成可以用多种方法来表达，所以亨利定律的数学表达式也

有：、、和等几种形式。

14.2分(4004)

T4004

气相分子扩散系数随温度升高而—，随压强升高而一;液相分子扩散系数随粘度增

加而____.

15.5分(4203)

T4203

在同一物系中，气体的亨利常数E和溶解度常数”的数值大小只取决于而相平衡

常数，〃还与有关。当温度升高时E值一，”值—，机值一。

16.2分(4204)

T4204

填料吸收塔正常操作时，若液气比增大,则吸收液的出塔浓度—，吸收的推动力—。

17.2分(4206)

T4206

对于填料吸收塔，若操作条件一定，只是将填料层增高一些，则塔的传质单元高度HOG将

一，传质单元数将—。

18.2分(4207)

T4207

气相总传质系数与膜系数之间的关系为「一='-+」一,该式表示单位相界面的传质

心勺叫

总阻力等于和之和。当其中项的值远大于一项时,则表明该过程为

气膜控制。

19.2分(4208)

T4208

液相传质总系数与膜系数之间的关系为「一=2+2"，该式表示单位相界面的传质总

KL仆k、

阻力等于与之和。当其中项的值远大于一项时，则表明相际传质过

程受液膜控制。

20.2分(4209)

T4209

操作线和操作方程表示吸收塔中任何一个截面上气相和液相进行接触时的浓

度关系，而平衡曲线和平衡关系式则表示气相和液相之间的—浓度关系。

21.2分(4212)

T4212

吸收是利用气相混合物中各组分的不同，选择适宜的对混合气中的

组分进行选择性吸收的单元操作。在同物系中，在定的压力和温度下进行操作时，加大

吸收推动力的最有效措施是加大。

吸收操作线在KX坐标图上为一直线，该直线通过和两点,

余斗率为0

22.2分(4215)

T4215

含体积分数为0.01环氧乙烷的气体混合物与环氧乙烷浓度为0.020kmol•n?的溶液在

101.3kPa的压强下接触，已知PA*=7.69CA,以气相分压差表示的总传质推动力为kPa似

液相组成差表示的总传质推动力为—kmoHm\此时环氧乙烷将由一相向一相转移。

23.2分(4216)

T4216

已知某物系的气液相平衡关系为广=〃正当—总压强,—温度时，可使平衡常数m值变

小，则丁吸收操作。

24.2分(4217)

T4217

吸收塔某截面上的气液两相A的摩尔分数分别为产0.0540.01，操作条件卜.，气液平衡关

系为则该截面的气相传质总推动力为，液相传质总推动力为o

25.2分(4218)

T4218

在填料塔中进行逆流接触的吸收操作时,若液气比增大，其它操作条件不变，则溶液出口

浓度将，气体出口浓度，吸收率。

26.2分(4221)

T4221

根据气液相平衡关系可判明过程进行的方向和限度。当气相中吸收质的分压PA高于液

相浓度XA相应的平衡分压PA*，即PA邛A*时,一相中吸收质能够向一相转移，即能够进行

—过程;反之，即PA*>PA,__相中吸收质向__相转移，即进行过程;当PA=PA*

时，则过程达到极限。

27.2分(4223)

T4223

某气体用水吸收时，在一定浓度范围内，其在KX图上标绘的操作线和平衡线均为直线，则

平衡线的斜率即为___________值，操作线的斜率即为___________值。

28.2分(4224)

T4224

传热过程的推动力是冷热流体之间的气体吸收过程的推动力则是气相

与液相实际浓度相应的之差。

29.2分(4226)

T4226

亨利定律可以表达为PA*=—CA，PA*二E'A或)入*=加以，若该体系的总压强为P,溶液

H

的密度为夕匕，溶液A的摩尔质量为MA,溶剂的摩尔质量为Me,则溶解度常数从亨利常数E

和相平衡常数m之间存在如下换算关系:E=______•—,E=m.对于稀溶液内值较小,

H

溶液密度PL可近似等于溶剂密度Pc，则E与H换算关系可简化为E=—o

H

30.2分(4228)

T4228

用纯水逆流吸收有害气体，平衡关系为Y*=L5X,若进塔气体浓度为匕=0.1,要求尾气

浓度为匕=0.01,拟用液气比&/a=2,则出塔溶液浓度为X2=。若改变液气比，溶液

可能达到的最高浓度为o

31.2分(4229)

T4229

对一逆流操作的吸收塔，若塔底气相浓度匕、塔顶液相浓度X2和液气比Fc/J均保持不

变,物系的温度上升一些，但仍符合亨利定律，则对该塔的影响是:平均推动力AY,,

吸收率〃。(填入增大、减小或不变)。

32.2分(4231)

T4231

填料吸收塔在操作时，加大气体处理量(体积流量)心而保持吸收剂入塔的各项参数不

变，(已知气相体积吸收系数长以土产)，则液相出口浓度Xi气相出口浓度Y2

(填入增大、减小或不变)。

33.2分(4233)

T4233

对于难溶气体的吸收过程，其传质阻力主要集中在____，则吸收速率受控制;而对

于易溶气体的吸收过程，其传质阻力主要集中在____，则吸收速率受控制。

34.2分(4234)

T4234

填料吸收塔的操作状态超过泛点之后，将发生相的转变,气体由一相转化为—相;液

体由一相转化为—相。

35.2分(4238)

T4238

若使含氨摩尔分数为0.10的空气-氨混合气与含氨摩尔分数为0.05的稀氨水在塔内进行

逆流接触,(此时的相平衡方程为：y=1.2x),则混合气出口含氨的摩尔分数最低为，溶液

出口含氨的摩尔分数最高为o

36.2分(4240)

T4240

如图所示押某吸收剂在吸收塔中逆流吸收某

混合气中的一个组分。若混合气的进口浓度均增加,

而惰性组分的摩尔流率入、吸收剂的摩尔流率

Fc、吸收剂入口浓度X2以及操作温度和压强都不

变，则混合气出口浓度匕将，溶液的出口浓度Xi

将。

37.2分(4243)

T4243

吸收操作中，温度不变，压强增大，可使相平衡常数；传质推动力。

38.2分(4244)

T4244

填料吸收塔操作中，当液气比越大,液泛速度就越_；液体的粘度越大,液泛速度就越

填料因子。越小，液泛速度就越—o

二、选择题(共12题24分)

39.2分(4052)

T4052

气体的扩散系数与压强成反比，与温度7”成正比，为了获得较大的吸收速率，吸收操

作通常应在高温和减压的条件下进行。......................................()

40.2分(4054)

T4054

传质过程中，单向扩散指的就是分子扩散，因而，传质膜系数k就等于扩散系数

D,,..........................................................................................................................................()

41.2分(4055)

T4055

根据双膜模型假设，在吸收过程中，气液界面上两相浓度互成平衡，界面上不存在任何

扩散阻力。...............................................................()

42.2分(4058)

T4058

分子扩散的速率与扩散物质和介质的性质、传质面积、浓度差及扩散距离有关。()

43.2分(4059)

T4059

和传热过程相类似，气、液相际传质过程的推动力是气、液两相的浓度差;过程的极限

是两相之间达成相平衡。......................................................()

44.2分(4315)

T4315

在填料吸收塔操作中，当在一定的气速下，增大单位吸收剂耗用量(即液气比)时，则出塔溶

液的浓度就会下降，吸收的推动力也会减小,吸收率也随之降低。..................()

45.2分(4317)

T4317

吸收操作是气液两相间的传质过程。当吸收操作在塔设备中进行时，气液两相采用逆流

接触有利于吸收完全，并可获得较大的推动力。....................................()

46.2分(4306)

T4306

当系统温度升高及总压强降低时，亨利常数E增大,相平衡常数机增大。.....()

47.2分(4302)

T4302

在填料吸收塔的计算中，气相传质单元高度HOG为一工，气相传质单元数NOG为

KYaS

\dY

Jy-r*

48.2分(4310)

T4310

当系统温度升高及总压强降低时，溶解度常数H减小，相平衡常数m减小。.....()

49.2分(4312)

T4312

泛点气流速度称为液泛速度，是填料吸收塔操作气流速度的极限。正常操作的气流速度

必须低于液泛速度。.............................................................()

50.2分(4314)

T4314

填料塔中填放填料的巨的是提供气液两相接触面枳。吸收速率的大小与填料提供的比表

面积大小有关，因此填料的比表面积越大，则吸收速率越大，吸收率也越高。.......()

三、判断题(共5题10分)

51.2分(4101)

T4101

将板式塔和填料塔作比较，下列项目中，填料塔优于板式塔的是............（）

（A）生产能力；（B）操作弹性；（C）持液量；（D）压降。

52.2分（4102）

T4102

如下列举各条中，哪一条不是双膜模型的基本假设？......................（）

（A）气、液界面两侧存在气膜层和液膜层；

（B）吸收质以分子扩散方式通过气膜层和液膜层；

（C）吸收质在两相界面上处于平衡状态；

（D）易溶气体的溶解过程不存在液膜阻力，难溶气体的溶解过程不存在气膜阻力。

53.2分（4103）

T4103

分子扩散系数。的单位是.............................................（）

（A）m,s-1;（B）m2,s-1;（C）kmol;（D）kmol,m_2,s-1«

54.2分（4104）

T4104

根据双膜模型的基本假设，气液相之间的传质过程，其....................（）

（A）气相传质推动力为零；

（B）液相传质推动力为零；

（C）相界面上的两相之间推动力为零；

（D）相界面上的两相之间推动力为大于零的常数。

55.2分（4107）

T4107

已知20℃,101.3kPa下，乙醇在空气中的分子扩散系数为1.21X10-5m?。s"。若压

强不变，随着温度增高，则扩散系数的数值应为...............................（）

（A）随之增大；（B）随之降低；（C）维持不变;D）随具体温度而定，增大或降低。

四、计算题（共3题20分）

56.5分（4151）

T4151

在某吸收系统中，已知场=3.8X10"mol•m_2•s_1,kx=12.5mol•m7•b平衡关系为

Y*=mX.当加=0.01时，求椅为多少？此气体属易溶还是难溶气体？

57.10分（4152）

T4152

在20℃及101.33kPa下,CO?与空气的混合物缓慢地沿Na2cCh溶液液面流过，空气不溶

于Na2c。3溶液。CO?透过1.0mm的静止空气层扩散到Na2c。3溶液中。气体中CO2的摩尔

分数为0.20。在Na2cCh溶液液面上,CO?被迅速吸收，故相界面上CO,的浓度极小，可忽略不

计。CO?在空气中20℃时的扩散系数。为0.18cm2，sL问CO2的扩散速度是多少？

58.5分(4154)

T4154

20℃时氧气溶于水中的亨利系数为4.06X106kPa,求20℃和101.33kPa时,空气中

的氧气溶于水中的饱和浓度，mol-m\

D-质量传递过程5-1（共58题）答案

一、填空题(共38题78分)

1.2分(4012)

D4012

分子扩散;涡流扩散。

2.2分(4013)

D4013

分子；费克;浓度梯度。

3.2分(4015)

D4O15

1.06X10-2;1.07XIO1。

4.2分(4202)

D4202

使液体均匀分布;有向塔壁偏流的现象。

5.1分(4005)

D4005

流体流动状况。

6.2分(4006)

D4006

kmol,m_2•s'1,Pa'1;kmol,m_2•s'1•(旦或m•s_1;kmol,m_2,s'1;kmol,m_2,s''«

m

7.2分(4007)

D4007

填料表面;气泡表面。

8.2分(4008)

D4008

连续接触;分级接触。

9.2分(4009)

D4009

膜状接触设备;鼓泡接触设备。

*.2分(4010)

D4010

单分子单方向扩散;等分子反向扩散。

11.2分(4001)

D4001

吸收过程;达到平衡;解吸过程。

12.2分(4002)

D4002

吸收;精镯;萃取;干燥;吸附;浸取(固-液萃取)

13.2分(4003)

D4003

p*=Ex;p*=—;y*=mx;Y*=mX。

H

14.2分(4004)

D4004

增大;减小;减小。

15.5分(4203)

D4203

温度;总压强;增大;减小;增大。

16.2分(4204)

D4204

降低;增大。

17.2分(4206)

D4206

不变;增加。

18.2分(4207)

D4207

气膜阻力;液膜阻力;」-;」一

kgHk、

19.2分(4208)

D4208

气膜阻力;液膜阻力;工;且

k\kg

20.2分(4209)

D4209

实际操作;平衡

21.2分(4212)

D4212

溶解度;吸收剂;液气比(丝)；塔底(X3)；塔顶(X2M2)；液气比(丝)。

22.2分(4215)

D4215

0.86。