Оглавление:
Диффузия в бинарных смесях. Основные определения
- Учитывая ваши 31, 2 уравнения закона Фика: 1) молярный расход, относительно системы координат движущейся со средней молярной скоростью-уравнение (31.1 и 2). Массовый расход по отношению к системе координат, движущейся со средней массовой скоростью, рассчитывается по формуле (7. 19). Однако во многих случаях желательно знать, что поток не движется относительно координатные оси. Ниже показаны зависимости между различными потоками. Во-первых, вспомним соотношение между мольной долей и массовой долей. (32.1） (32.2). По определению (32.5). Поток массы N двоичной системы (относительно фиксированной системы координат) можно представить в виде суммы. Скорость одной частицы-это совершенно ясное понятие.
Скорость ряда частиц, движущихся на определенном расстоянии друг от друга, равна скорости отдельного человека Взвешенные частицы. Но если отдельные частицы движутся с разной скоростью, то скорость популяции частиц не равна unique. In в этом случае определяют скорость движения частицы агрегата、 Например, компонент a молекулы, такой как массовый расход compo-N. Значение нента а делится на его концентрацию=-. Скорость движения смеси определяется по формуле (32. 6) определяется путем подстановки скорости отдельных компонентов. Т. е.= Маоп + » быть- Это значение называется средней массовой скоростью смеси.
Таким образом, твердое тело представляется нам как бы составленным из некоторого числа произвольно тонких изотермических оболочек, которые, конечно, изменяются со временем. Людмила Фирмаль
Если разделить обе стороны формулы (32.7) на плотность смеси, то она будет выглядеть так: (32.7） (32.8） Крот поток После замены N (32.9)） Формула(32. 9) даст ^ л = «Лиор+» » ВСВ » -(32.10） Поток N может быть представлен средней молярной скоростью и k. «Ё=иАел+«Вев- Это выражение может быть записано как: «=*Л » л + * в (32.11） Во всех дифференциальных или интегральных уравнениях баланса, написанных о смеси в предыдущей главе, фигурировали скорость и средняя массовая скорость. Уравнение (32. 6)-(32. 11), можно видеть, что массовый расход не равен молярному расходу L’, и они различны, потому что средняя молекулярная масса отличается.
При переходе к однородности Перемешивание за счет внутренней диффузии трубопровода внутри не происходит, ил и Ива идентичны, массовый расход равен молю и умножается Критерии для средней молекулярной массы. Однако при наличии градиента концентрации в направлении течения ил и ИД отличаются, что приводит к вышеуказанному results. In Для многих массопереносов это различие является не только фундаментальным, поскольку общий поток имеет тот же порядок, что и поток, создаваемый диффузией.
Примеры решения и задачи с методическими указаниями
| Решение задач | Лекции |
| Расчёт найти определения | Учебник |
- Продолжим вывод зависимости между различными диффузионными потоками. А и 1А, соответственно, указывают массовый и молярный расход компонента а(в кг / м2-ч и кмоль / мг-ч). Потока относительно системы координат, движущейся со средней массовой скоростью, а через 1L и IA-связанной с системой координат, движущейся со средней молярной скоростью I. наблюдаются следующие зависимости: / Д = / ДМД; (32.12） / D = / DMGD. (32.13） Поскольку зависимости между Ud и 7D и Ud и/ l не столь очевидны, это выводится ниже. В химических методах обычно желательно связывать скорость потока с фиксированной поверхностью (например, границей раздела фаз), а не со средней скоростью.
Тогда вам нужно использовать массу Или молярный расход относительно фиксированной системы координат. Эти затраты рассчитываются по формуле (32. 6)-(32. 11) определяется по Большинство исследований по диффузии работают с потоком IA, определенным в уравнении (31.1).Зависимость термодиффузии представлена потоком типа/ d. эти 2 потока Вам нужно иметь возможность конвертировать поток IA в/ d, потому что вам может потребоваться добавить его алгебраически. Основываясь на уже введенном определении, мы выводим отношение между I и / d. Исследование зависимостей между различными потоками осуществляется по формуле (7. 19) начиная с рассмотрения А и Увс. } = —Год л РКН. Формула 7.
Эти изотермические поверхности никогда не пересекаются, так как никакая точка, не существует в этом твердом теле при двух разных температурах в одно и тоже время. Людмила Фирмаль
Эффективен в системах, где плотность постоянна. Формула (32.3) относится к системе th Я умею писать. Для идеальной системы с переменной плотностью формула (31. 8) аргумент, аналогичный аргументу, ведущему к выражению (7. 19) показывает, что его можно заменить. г (32.16)） Сумма массовых долей должна быть равна 1, поэтому формула (32.15) продолжает быть observed. In диффузионная система с постоянной плотностью, молярной плотностью Поскольку средняя молекулярная масса изменяется при изменении концентрации, она изменяется при изменении положения. Обоснование, аналогичное обоснованию, ведущему к формуле (32.15)、 1Л + / Б =°. (32.17） Затем мы получаем уравнения для стоимости и IA.
Молярный расход компонента а в фиксированной системе координат равен 1L(расход в среднем Моле Скорость потока, вызванная потоком, связанным с потоком, то есть потоком N. эта зависимость является ^ л = А + ^ а-(32.18） Но поток можно выразить в терминах скорости 1oA=++» ->. Откуда ⁷л = 0л («л — »» «(32.19） Последняя формула показывает, почему она утверждает, что IA-это молярный расход относительно оси, движущейся со средней молярной скоростью. Если мы сделаем аналогичный вывод, то Н ^ / ^ + У1 ^(32.20） НПВ = / л + УО-7」 Последнее выражение после преобразования / л = эль («а -»). (32.21） То есть,/ A-это расход компонента A относительно оси, движущейся со средней массовой скоростью.
Затем вы можете установить соотношение между/ A и 7L следующим рассуждением: молярный расход 7L относительно средней массовой скорости равен молярному расходу относительно средней массы Молярная скорость и расход компонента а по молярному расходу относительно средней массовой скорости. Этот вывод может быть осуществлен параллельно с выводом, к которому мы придем: Уравнение (32. 18), и А =?Л + А + ^ С)^ Л- Формулы (32.12) и (32.15) могут быть выведены, поэтому формула (32.22) может быть упрощена.
Смотрите также:
| Коэффициенты диффузии | Дифференциальное уравнение материального баланса |
| Диффузия в пористых твердых телах | Диффузия компонента A в неподвижной среде компонента B |
