열, 물질 전달 졸업시험 족보
- 최초 등록일
- 2022.10.20
- 최종 저작일
- 2022.10
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본문내용
1. 물질전달이 일어나게 하는 driving force는 무엇인가? Fick's 확산법칙을 설명하라.
2. 25 oC, 1기압에 있는 혼합기체(20 mol% O2, 80 mol % N2)에서 산소와 질소의 속도는 각각 10 m/s와 20 m/s이다.
1) 혼합기체의 몰평균유속(v*)를 구하라.
2) 산소와 질소의 몰 flux (N)을 각각 구하라.
3) 몰 평균유속에 대한 산소와 질소의 확산 flux (J)를 각각 구하라.
3. 1 기압 20 oC인 실내 공기가 NH3 기체로 오염되어 있는데, 물을 뿌려서 제거하려 한다. 실내 부피는 300 m3, 공기중의 NH3 농도와 는 몰 퍼센트로 5%, 확산계수는 2x10-5 m2/s이다. NH3의 물질전달속도를 구하는데 필요한 가정을 세우고, 확산 flux식을 구하라.(공기 분자량 = 28.8, NH3 분자량 = 17)
4. 기체-액체 반응이 1기압 20oC에서 일어나는 반응기를 설계하려 한다.
A(g) + C(ℓ) --> 2B(g) + D(ℓ)
액체표면에서의 화학반응속도는 A의 기체경막을 통과하는 물질전달 속도보다 매우 빠르다. 계면은 두께가 0.1 cm, 단면적은 0.5 m2이다. 기체 bulk와 기체-액체 계면에서의 A의 몰분율은 각각 0.4와 0.001이다. A의 확산계수는 1기압 20oC에서 0.02 m2/h이다. A의 물질전달속도(mol/h)를 구하라.
5. 정상상태에서 기체 A가 정지해 있는 기체 B를 통과하여 확산한다. 전체 압력은 1 기압, 온도는 0 oC이다. 4 mm 떨어진 두 면에서 A의 분압은 각각 100 mmHg와 50 mmHg이다. A의 확산계수는 DAB = 1.9x10-5 m2/s이다. A의 확산 Flux를 구하라.
6. 물이 직경 5cm, 길이 14cm인 유리관 안에 들어 있다. 유리관 안의 물 높이는 4cm이다. 1기압, 30 oC에서 물이 공기 중으로 증발한다. 유리관안의 물층 표면과 유리관 입구쪽에서의 수증기압은 각각 120 mmHg와 25 mmHg이다. 수증기의 증발속도(g/h)를 구하라. [수증기의 공기 중 확산계수는 0.2 cm2/s]
참고 자료
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