第五章 习题解答
1）总压100
，温度25℃的空气与水长时间接触，水中的
的浓度为多少？
分别用摩尔浓度和摩尔分率表示。空气中 解：将空气看作理想气体：y=0.79 p*=yp=79kPa 查表得 E=8.76×
kPa
的体积百分率为0.79。
H=
C=p*.H=79×6.342×10-5=5.01×10-4kmol/m3
2）已知常压、25℃下某体系的平衡关系符合亨利定律，亨利系数E为
大气压，溶质A的分压为0.54大气压的混合气体分别与三种溶液接触：①溶质A浓度为 ③溶质A浓度为 间的转移方向。
解： E=0.15×104atm，p=0.054atm，P=1atm，y=p/P=0.054
的水溶液；②溶质A浓度为
的水溶液；
的水溶液。试求上述三种情况下溶质A在二相
①
∴
∴
∴平衡
② ∴
∴
∴气相转移至液相
③ ∴
∴
∴液相转移至气相
④ P=3atm y=0.054 E=0.15×104atm ∴m=E/P=0.05×104 x4=x3=5.4×10-5 ∴
∴
∴气相转移至液相
3）某气、液逆流的吸收塔，以清水吸收空气～硫化氢混合气中的硫化氢。总压为1大气压。已知塔底气相中含 度为
1.5%（摩尔分率），水中含
的浓
（摩尔分率）。试求塔底温度分别为5℃及30℃时的吸收过
程推动力。
04
解：查表得（5C） E1=3.19×10kpa m1=E1/P=315 p*1=Ex=0.319
4）总压为100
，温度为15℃时
的亨利系数E为
）；②若空气中
。试计算：的分压为
①H、m的值（对稀水溶液密度为 50
，试求与其相平衡的水溶液浓度，分别以摩尔分率和摩尔浓度表示。
5）在总压为100
测得水中 为
解： p*=100KPa
、水温为30℃鼓泡吸收器中，通入纯 的平衡溶解度为 ，试求亨利系数。
，经充分接触后
溶液，溶液的密度可近似取
(mol/L)/kPa
kPa
6）组分A通过另一停滞组分B进行扩散，若总压为
的分压分别为23.2 为
和6.5
，扩散两端组分A
。实验测得的传质系数
。若在相同的操作条件和组分浓度下，组分A和
和传质速率
。
B进行等分子扩散，试分别求传质系数
解：pA1=23.2KPa pA2=6.5KPa pB1=P－pA1=78.1KPa pB2=94.8KPa
∴
∴
∴
7）已知：柏油路面积水
1.5
，水温20℃，空气总压100
，空气中水汽分压
，设路面积水上方始终有
厚的静止空气层。问柏油路面积水
吹干需多长时间？
解：该过程可看作一组分通过另一停滞组分的扩散过程 查表得 200C时 水的饱和蒸汽压为P=1.5kPa 依题意
=2.3346kPa
=1.5kPa
以为扩散为稳定扩散，所以
8）试分别计算0℃及101.3
进行比较分析。
解：(1) A：CO2，B：空气，MA=44，MB=29
VB=29.9，VA=34.0，P=101.3KPa，t = 273.2K
下 、
在空气中的扩散系数，并与实验值
(2)A：SO2，B：空气，MA=64，MB=29
VB=29.9，VA=44.8，P=101.3KPa，t = 273.2K
9）试计算
在35℃水中的扩散系数，并与实验值进行比较分析。
解： A：HCl，B：H2O，MB=18，α=2.6
VA=3.7+21.6=25.3，T=308.2K，μ=0.7225cp
10） 某传质过程的总压为300
为
定律，亨利系数E为
、
，吸收过程传质系数分别，气液相平衡关系符合亨利
，试求：①吸收过程传质总系数 和
；
②液相中的传质阻力为气相的多少倍。
解：10. (1)E = 10.67×103kPa，P = 300kPa，
∴Ky = 0.3919
∴Kx = 13.94
(2)
11）在填料塔内以水吸收空气～氨混合气中的氨。已知：总压P为1大气压，温度t为20℃，亨利系数E为 为
，气相体积传质分系数
为
。气
，液相体积传质分系数
相中含氨5.4%（体积），液相中含氨0.062（摩尔分率），液相可按稀溶液处理。试求气、液界面处平衡的浓度以及气相传质阻力占总阻力的分率。 解：m=E/P=76.6/101.33=0.756 ∴ y=0.054 x=0.062 c=1000/18=55.56kmoL/m