83. Второй закон Фика
Учение об механизме и скорости переноса распред-го в-ва из 1-й фазы во 2-ю назыв кинетикой массооб-х процессов. При этом перенос в-ва в пределах 1-й фазы к границе раздела фаз и обратно наз-ся массоотдача. Перенос в-ва как внутри так и через пов-ть их контакта наз-ся массопередачей. Согласно исследованиям в неподвижных средах в-во переносится только за счет молекулярной диффузии, а в движущихся фазах за счет молекулярной и конвективной диффузий.
2-й з-н Фика: согласно 1-му з-ну Фика для каждой входной грани можно записать кол-во кол-во проходящего через неё в-ва за счет молекулярной диф-зии.
;
;
Кол-во в-ва, проходящее через противоположные грани составит:
;
;
Или можно записать по-другому
изменение в-ва в напрвлении каждой оси
составит:
;
;
Суммарное кол-во распред-го в-ва в обьеме
парал-да =сумме изменений по 3-м
направлениям:
;
Приравняем обе части и получи 2-й з-н
Фика:
Данное Ур-е описывает изменение
концентрации во времени в элементарном
обьеме с изменением концентрации по
направлению.
84. Уравнение массоотдачи
Конспект
При
переходе вещества из ядра одной фазы к
поверхности раздела др-ой фазы для
упрощения принимают, что скорость
массоотдачи пропорциональна движущей
силе, кот равна разности концентраций
в ядре и на границе раздела фаз(или
наоборот),если концентрация на границе
больше,чем концентрация в ядре.В этом
случае уравнение массотдачи
запишется:dM
-для
газовой фазы;
;-для
жидкой фазы;
Эти 2
уравнения записаны для случая перехода
вещества из газовой фазы в жидкую. Если
целевое в-во переходит из жидкой фазы
в газовую,то уравнение массоотдачи:
;
-коэф-т
пропорциональности,кот назыв-ся коф-том
массотдачи. Эти коф-ты показывают какое
количество в-ва проходит внутри фазы
от ядра к границе раздела(или наоборот)через
единицу пов-ти в единицу времени.
,от
геометрических параметров аппарата.Эти
коэф-ты могут выражаться в разных
единицах,в зависимости от того в каких
единицах выражена движущая
сила(концентрация).Отсутствие точного
матем-го описания механизма переноса
массы заставляет выполнять расчеты
коэф-тов массотдачи на основе эксперемен-ых
данных
Старые шпоры
Для
описания механизма массопереноса
множество упращенных теор-их моделей.
В основу большинства из них положены 1
и те же допущения: 1. Сопр-я массопереносу
складыв-ся из сопрот-й каждой из фаз и
сопр-я на границе раздела фаз. Допуская,
что сопр-е на пов-ти раздела фаз =0
принимаем, что процесс массопереноса
в каждой из фаз происходит независимо
друг от друга и общее сопр-ие рассматривают
как сумму всех сопрот-й. 2. На пов-ти
раздела фаз равновесие устан-ся почти
мгновенно и равновесная конценирация
на пов-ти отличается от соот-ей концентрации
в ядре потока. Ур-е массоотдачи : з-н
массоотдачи гласит: кол-во в-ва перенесённог
от пов-ти раздела фаз в воспринимающую
среду пропорц-но разности концентрации
у пов-ти фаз и потока восприним-ей фазы,
пов-ти фазового контакта и времени:
Коэф-т
хар-ет такое кол-во в-ва переходит от
границы раздела фаз в ядро потока через
пл-дь пов-ти 1
в течении 1 сек при разности концентрации=1.
При расчете конкретного процесса
массопереноса обычно принимают, что
коэф-т массоотдачи сохраняет свое
значение вдоль пов-ти контакта. Тогда
предыдущее Ур-е можно переписать:
(G);
Входящие в Ур-е разности концентраций
выражают собой движущую силу процесса
в фазах G
и L.