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第十六章习题参考答案（仅限参考）

1. 解：（1）?CH4?yCH4MCH4yCH4MCH4?yC2H6MC2H6?yC3H8MC3H8?yCO2MCO2?90.27%

（2）M?yCH4MCH4?yC2H6MC2H6?yC3H8MC3H8?yCO2MCO2?16.82 （3）pCH4?yCH4p?9.62?104Pa

10?7T1.752. 解：DAB?11?MAMB1/32B1/3p?VA?V??1.56?10?5m2/s

3. 解：CH4的扩散体积24.42，H2的扩散体积7.07

10?7T1.75DAB?

11?MAMB21/31/3p?VA?VB??3.19?10-5m2/s

4. 解：（1）v??CO2vCO2??O2vO2??H2OvH2O??N2vN2?3.91m/s （2）vm?yCO2vCO2?yO2vO2?yH2OvH2O?yN2vN2?4.07m/s （3）jCO2??CO2?CO2?????MCO2pCO2RTpCO2RT??CO2????0.212kg/?m2?s? ?（4）JCO2?cCO2?CO2??m?????CO2??m??5.33mol/?m2?s? ?

5. 解：（1）21% （2）21%

pVM?15.46kg （3）m?nM?RTm（4）?O2??0.117kg/m3

Vm（5）?N2??0.378kg/m3

Vm（6）?空气??0.515kg/m3

V学习.参考

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（7）c空气??空气M?17.4mol/m3

（8）29.6g/mol

（9）pN2?yN2p?7.9?104Pa

6. 证明：?A?mAnAMAxAMA?? mnAMA?nBMBxAMA?xBMB得证。

7. 证明：根据第6题的结果，微分。过程略。

学习.参考

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第十七章习题参考答案（仅限参考）

17-1由控制体流出的组分A的净质量流率+控制体内组分A质量积累的净质量流率-控制体内组分A通过反应生成的净质量流率=0

G1?G2?G3?0

组分A沿Y轴方向从左侧流入微元体，从右侧流出，它们的质量流率分别为：

(?A?A?jAy)dxdz

[(?A?A?jAy)??(?A?A?jAy)?ydy]dxdz

所以组分A沿y轴方向流出与流入微元体的质量流率差为：

[于是，可以得出G1：

?(?A?A)?jAy?]dxdydz ?y?yG1?{[?(?A?A)?jAx?(?A?A)?jAy?(?A?A)?jAz?]?[?]?[?]}dxdydz ?x?x?y?y?z?z组分A在微元体内积蓄的质量流率G2：

G1???Adxdydz ?t控制体内组分A的化学反应生成速率为rA，化学反应对控制体内A的质量速率G3为：

G3?rAdxdydz

根据质量守恒定律，得到质量传输平衡方程：

?(?A?A)?(?A?A)?(?A?A)?jAx?jAy?jAz??A???????rA?0 ?x?y?z?x?y?z?t有费克第一定律得：

jAx??D对于不可压缩流体：

??A??A??A；jAy??D；jAz??D

?y?x?z??A??A??A??A?2?A?2?A?2?A?vx?vy?vz?D(2??)?rA 22?t?x?y?z?x?y?z根据随体导数定义：

学习.参考