Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
14
1.Wprowadzeniedodyfuzyjnegoruchumasy
gdzie:
N
-
A
-strumieńdyfundującegoskładnikaAliczonywzględemśredniejmo-
lowejprędkościpłynu,kmolA
/
s,
D
AB
-kinematycznywspółczynnikdyfuzji,charakterystycznydlamieszani-
-powierzchniadyfuzji,m2,
nyskładnikówAiB,m2
/
s,
A
d
d
C
x
A
-gradientstężeniaskładnikaA,kmolA
/
m4.
PrawoFickajestanalogiemprawaNewtonadlaprzenoszeniapęduiprawaFo-
urieradlaprzewodzeniaciepła.
Abyzinterpretowaćpowyższerównanieiwyjaśnićsensfizycznydyfuzji,należy
wyobrazićsobiedwierównoległedużepłyty,nieznacznieodsiebieoddalone,
zktórychjednawykonanajestzlotnegociałastałego,naprzykładnaftalenu,
adrugazmateriałupochłaniającegonaftalen,naprzykładzwęglaaktywnego.Pły-
tytesąnatyleduże,żeprocesyzachodząceprzyichkrawędziachniewpływają
naprzebiegcałegoprocesu.Międzypłytamiznajdujesiępowietrze.Molekułynaf-
talenubędąprzemieszczałysięmiędzypłytami,zderzającsięzmolekułamipowie-
trza,aletakżezesobą.Jeślipojemnośćpłytywęglowejjestbardzoduża(praktycz-
nienieskończeniewielka),topopewnymczasieprocesdyfuzjistaniesięprocesem
ustalonymimożnagoopisaćrównaniem(1.1).Molekułypowietrza(składnikB)
będąmakroskopowonieruchome,aporuszaćsiębędątylkomolekułynaftalenu
(składnikA).Płyntraktowanyjakocałośćbędzieporuszałsięzpewnąszybkością
iwzględemtejszybkościliczonyjeststrumieńdyfuzji
N
-.Tenstrumieńmanajczęściej
A
innąwartośćliczbowąniżstrumieńliczonywzględemnieruchomejpowierzchni
n
-.
A
Wpłynachporuszającychsięmasaprzenoszonajestpoprzezruchcałychele-
mentów(pakietów)płynównaznaczniewiększeodległościniżdługośćśredniej
drogiswobodnej.Tenrodzajruchumasynosinazwękonwekcjimasy1ijeston
zdecydowanieszybszyoddyfuzji.
Takjakwruchuciepłaniezmiernieważnesązagadnieniaruchumasyodpo-
wierzchnimiędzyfazowejwgłąbdanejfazylubodwrotniezdanejfazydopowierzch-
nimiędzyfazowej.Procesytenosząnazwęwnikaniamasyiopisanesązależnością
n
-
A
1
k
A
(
C
A
*
-
C
A
)
,
(1.2)
gdzie:
n
--strumieńwnikającegoskładnikaA,kmolA
A
/
s;
A-powierzchniamiędzyfazowa,m2;
C-stężenieskładnikaAnapowierzchnimiędzyfazowej,kmolA
A
*
/
m3;
C-średniestężenieskładnikaAwdanejfazie,kmolA
A
/
m3;
k-współczynnikwnikaniamasy,m
/
s.
Wnikaniemasyzachodzinajczęściejwdwóchfazach,stądwdalszejczęści
książkipojawisiędodatkowyindeksdolny,celemuściślenia,któratofaza,zarówno
przystężeniach,jakiprzywspółczynniku.Naprzykładk
Loznaczaćbędziewspół-
czynnikwnikaniamasywfazieciekłej.Przystężeniachpojawiąsięjeszczeindeksy
1
Wczęścipodręcznikówmożnaspotkaćinnytermin-adwekcjamasy.
