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大學(xué)試題

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問答題純氣體A通過厚度為0.01m的氣膜從主體向催化劑表面擴(kuò)散，在催化劑表面發(fā)生瞬時(shí)化學(xué)反應(yīng)A（g）→2B（g），生成的B又反向擴(kuò)散回來。已知總壓力為1.013×10⁵Pa，溫度為300K，擴(kuò)散系數(shù)D_AB為1.5×10^－5m²/s。試求A的擴(kuò)散速率。

參考答案：

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1.問答題某熱水管道擬采用兩層保溫材料進(jìn)行保溫，已知兩種材料的導(dǎo)熱系數(shù)分別λ₁和λ₂，λ₁>λ₂。若保溫材料厚度相同，為了達(dá)到較好的保溫效果，應(yīng)將哪種材料放在內(nèi)層，試通過計(jì)算式說明原因。

參考答案：

為了達(dá)到較好的保溫效果，導(dǎo)熱系數(shù)為λ₂的材料應(yīng)放在內(nèi)層。

2.問答題一根水平放置的蒸汽管道，其保溫層外徑為583mm，保溫層外表面的實(shí)測(cè)溫度為48℃，空氣溫度為22℃。此時(shí)空氣與保溫層外表面的自然對(duì)流傳熱系數(shù)為3.43W/m²·K，保溫層外表面的黑度是0.9。試求此管道每米長度的總散熱量。（此時(shí)，輻射傳熱的角系數(shù)為1，總輻射系數(shù)為C_1-2=εC₀）

參考答案：

3.問答題30℃、100kPa下，在填料塔中用水吸收混合于空氣中的SO₂。在塔內(nèi)某一點(diǎn)上，氣相中SO₂的濃度為y=0.09，液相中SO₂的濃度為x=0.002，氣相傳質(zhì)阻力認(rèn)為集中在2mm厚的氣膜中。計(jì)算穩(wěn)定條件下在該點(diǎn)上SO₂的傳質(zhì)速率。已知SO₂在空氣中的分子擴(kuò)散系數(shù)為5×10^－5m²/s，30℃時(shí)SO₂水溶液的平衡關(guān)系為Y=26.5X。

參考答案：

4.問答題 將20℃的水以30m³/h的流量從水池送至高位水箱，已知水箱頂部壓強(qiáng)為0.05MPa（表壓），水箱水面與水池水面的高差為10m。輸水管內(nèi)徑為80mm，長18m，管線局部阻力系數(shù)∑ξ=13（閥全開時(shí)），摩擦系數(shù)λ=0.012+0.75/Re^0.38，求所需泵的功率，已知水的粘度為1×10^－3Pa·s，密度為1×10³kg/m³。

參考答案：

5.問答題現(xiàn)有一傳熱面積為3m²、由Φ25×2.5mm的管子組成的列管式換熱器，擬用初溫為30℃的水將某液體由200℃冷卻到100℃，水走管內(nèi)。已知水和液體的定壓比熱容分別為4.18kJ/（kg·K）和2.0kJ/（kg·K），冷側(cè)和熱側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù)分別為2000W/（m²·K）和250W/（m²·K）。當(dāng)水和液體的質(zhì)量流量分別為1000kg/h和1200kg/h時(shí)，通過計(jì)算說明該換熱器是否滿足要求；若不滿足，可通過什么方法解決（定性分析）？（兩流體呈逆向流動(dòng)，忽略管壁熱阻和污垢熱阻）

參考答案：
解決的方法：
在無法改變水溫的情況下，增加水的流量，從而增大平均溫差；
增加換熱器數(shù)量或...

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