化工熱力學(xué)下冊(cè)第二夏清第章吸收答案

1、Rupture9第二章第二章吸收吸收1.從手冊(cè)中查得從手冊(cè)中查得101.33KPa、25℃時(shí)，若時(shí)，若100g水中含氨水中含氨1g，則此溶液上，則此溶液上方的氨氣平衡分壓為方的氨氣平衡分壓為0.987KPa。已知在此組成范圍內(nèi)溶液服從亨利定律，試。已知在此組成范圍內(nèi)溶液服從亨利定律，試求溶解度系數(shù)求溶解度系數(shù)H(kmol(m3kPa))及相平衡常數(shù)及相平衡常數(shù)m。解：（解：（1）求H由.求算求算.33NHNHCPH??已知：已知：.相應(yīng)

2、的溶液濃度相應(yīng)的溶液濃度可用如下方法算出：可用如下方法算出：30.987NHaPkP??3NHC以水為基準(zhǔn)，因?yàn)槿芤汉芟∷疄榛鶞?zhǔn)，因?yàn)槿芤汉芟?故可近似認(rèn)為其密度與水相同故可近似認(rèn)為其密度與水相同.并取其值為并取其值為100g.則：則：31000kgm333331170.582100110000.5820.590()0.987NHNHNHaCkmolmHCPkmolmkP?????????(2).求.由m333333330.9870.0

3、0974101.331170.0105117100180.009740.9280.0105NHNHNHNHNHNHNHNHymxPyPxmyx??????????????2.101.33kpa、10℃時(shí)，氧氣在水中的溶解度可用時(shí)，氧氣在水中的溶解度可用pO2=3.31106x表示。式表示。式中：中：PO2為氧在氣相中的分壓，為氧在氣相中的分壓，kPa、x為氧在液相中的摩爾分?jǐn)?shù)。試求在此溫為氧在液相中的摩爾分?jǐn)?shù)。試求在此溫度及壓強(qiáng)下與空氣

4、充分接觸后的水中，每立方米溶有多少克氧。度及壓強(qiáng)下與空氣充分接觸后的水中，每立方米溶有多少克氧。解：解：氧在空氣中的摩爾分?jǐn)?shù)為氧在空氣中的摩爾分?jǐn)?shù)為.故：故：0.21222266101.330.2121.2821.286.43103.311063.3110OOaOOPPykPPx???????????因值甚小，故可以認(rèn)為值甚小，故可以認(rèn)為2OxXx?即：即：2266.4310OOXx????所以：溶解度所以：溶解度6522232()6.

5、4310321.1410()()11.4118()gOkgOkgHOmHO???????????????Rupture9122523125523()0.1851.8510.273101.325.0.221013.33.6.671.8510(13.336.67)2.7110()8.314273210AAAaAaAaADNPPRTZDcmsmsTKPkPZcmmPkPPkPNkmolms???????????????????????????

6、?（2）通過停滯通過停滯的擴(kuò)散速率的擴(kuò)散速率2OCO521231521.8510101.33101.336.67()lnln8.314273210101.3313.333.0110BAAABmBPDPDPNPPRTZPRTZPkmolms?????????????????5一淺盤內(nèi)存有一淺盤內(nèi)存有2mm厚的水層，在厚的水層，在20℃的恒定溫度下逐漸蒸發(fā)并擴(kuò)散的恒定溫度下逐漸蒸發(fā)并擴(kuò)散到大氣中。假定擴(kuò)散始終是通過一層厚度為到大氣中。假定擴(kuò)

7、散始終是通過一層厚度為5mm的靜止空氣膜層，此空氣膜的靜止空氣膜層，此空氣膜層以外的水蒸氣分壓為零。擴(kuò)散系數(shù)為層以外的水蒸氣分壓為零。擴(kuò)散系數(shù)為2.60105m2s，大氣壓強(qiáng)為，大氣壓強(qiáng)為101.33KPa。求蒸干水層所需的時(shí)間。。求蒸干水層所需的時(shí)間。解：解：這是屬于組分這是屬于組分通過停滯組分的擴(kuò)散。通過停滯組分的擴(kuò)散。()A已知擴(kuò)散距離（靜止空氣膜厚度）為已知擴(kuò)散距離（靜止空氣膜厚度）為.水層表面的水蒸氣分壓水層表面的水蒸氣分壓3

8、510Zm???的飽和水蒸氣壓力為的飽和水蒸氣壓力為.(20)C?12.3346AaPkP?靜止空氣膜層以外靜止空氣膜層以外水蒸氣分壓為水蒸氣分壓為20AP?522.610.101.33.27320293aDmsPkPTK???????單位面積上單位時(shí)間的水分蒸發(fā)量為單位面積上單位時(shí)間的水分蒸發(fā)量為521231622.610101.33101.33()lnln8.314293510101.332.33465.0310()BAAABmBP

9、DPDPNPPRTZPRTZPkmolms????????????????故液面下降速度：故液面下降速度：685.0310189.0710998.2AALdNMmsd????????????水層蒸干的時(shí)間：水層蒸干的時(shí)間：3485102.205106.1259.0710hhshdd???????????6.試根據(jù)馬克斯韋爾試根據(jù)馬克斯韋爾吉利蘭公式分別估算吉利蘭公式分別估算0℃、101.33kPa時(shí)氨和氯化氫時(shí)氨和氯化氫在空氣中的擴(kuò)散系