题目
3.双组分理想气体进行单向扩散。当总压增加时,若维持溶质A在气相各部分分压不-|||-变,传质速率将 __ ;温度提高,则传质速率将 __ 气相惰性组分摩尔分数-|||-减少,则传质速率将 __
题目解答
答案
解析
本题考查双组分理想气体单向扩散过程中传质速率的影响因素，需结合扩散系数与总压、温度、惰性组分的关系进行分析。关键点在于：
- 总压变化时，若溶质A分压不变，需通过扩散系数与总压的关系判断传质速率变化；
- 温度升高会直接增大扩散系数，从而加快传质；
- 惰性组分减少会改变混合物的组成，进而增大有效扩散系数，提升传质速率。
第一空：总压增加（分压不变）
- 分压不变意味着溶质A的浓度梯度不变（浓度由分压决定）。
- 根据埃克特-莱夫勒定律，扩散系数 $D \propto \frac{1}{\sqrt{P_{\text{总}}}}$，总压增加时 $D$ 减小。
- 扩散系数降低导致传质速率减少。
第二空：温度提高
- 温度升高显著增大分子平均动能，扩散系数 $D$ 随温度升高而增大。
- 传质速率与 $D$ 正相关，因此传质速率增加。
第三空：惰性组分摩尔分数减少
- 惰性组分减少使溶质A的摩尔分数增加，混合物的平均分子量减小。
- 根据扩散系数公式，混合物的有效扩散系数增大，传质速率增加。