题目
物料的干燥属于()过程。A. 传质B. 传热C. 传热和传质D. 无法确定
物料的干燥属于()过程。
A. 传质
B. 传热
C. 传热和传质
D. 无法确定
题目解答
答案
C. 传热和传质
解析
本题考查物料干燥过程的本质,解题思路是分析物料干燥过程中所涉及的物理现象,从而判断其属于哪种过程。
物料干燥是指将物料中的水分(或其他溶剂)去除的过程。在这个过程中,首先需要有热量传递到物料上,使物料中的水分获得足够的能量从液态变为气态,这涉及到传热过程。根据热传导的基本原理,热量从高温物体(如加热介质)传递到低温物体(物料),其传热速率可以用傅里叶定律描述:
$\dot{Q} = -kA\frac{dT}{dx}$
其中,$\dot{Q}$ 是传热速率,$k$ 是热导率,$A$ 是传热面积,$\frac{dT}{dx}$ 是温度梯度。
当物料中的水分变为气态后,这些水蒸气需要从物料表面扩散到周围的气相中,这就涉及到传质过程。传质是由于浓度差引起的物质的传递现象,水蒸气从物料表面的高浓度区域向周围气相的低浓度区域扩散。传质速率可以用菲克定律描述:
$\dot{N} = -D\frac{dc}{dx}$
其中,$\dot{N}$ 是传质速率,$D$ 是扩散系数,$\frac{dc}{dx}$ 是浓度梯度。
因此,物料的干燥过程既包括热量的传递,也包括物质(水蒸气)的传递,是传热和传质同时进行的过程。