1.2.3扩散系数扩散系数是物质的物性常数之一一般，D=f（物质，T，P，浓度■对于气体中的扩散，浓度的影响可忽略：对于液体中的扩散，压强的影响可忽略
1．2．3 扩散系数 ◼ 扩散系数是物质的物性常数之一。 ◼ 一般，D=f（物质，T，P，浓度） ◼ 对于气体中的扩散，浓度的影响可忽略； ◼ 对于液体中的扩散，压强的影响可忽略
■扩散系数的来源：①由实验测定：②从有关手册查取：③由物质本身的基础物性及状态参数计算通常，气体的D比液体的D大得多。一些物质的散系数见表7-3，4■对气体扩散体系，DαT1.5/P；■对液体扩散体系，DαT/u
◼ 扩散系数的来源： ①由实验测定； ②从有关手册查取； ③由物质本身的基础物性及状态参数计算。 ◼ 通常，气体的D比液体的D大得多。 ◼ 一些物质的散系数见表7-3，4。 ◼ 对气体扩散体系，D∝T1.5/P; ◼ 对液体扩散体系，D∝T/μ
「例7-2］有一个10cm高的烧杯内装满乙醇，问在101.3kPa及25℃C的室温下全部蒸发完约需多少天？若温度升高至35℃，问全部蒸发完约需多少天？假设烧杯口上方空气中乙醇蒸汽分压为零：25℃和35℃下乙醇的饱和蒸汽压分别为8.0kPa和13.3kPa。解：乙醇通过静止空气层的扩散为单向扩散，且为非稳定过程，但因扩散距离z的变化缓慢，故可作为拟稳态处理。基本方法：设在扩散的任意时刻，液面离杯口的距离（扩散距离）为z，取dT时间间隔对物料作衡算，并结合扩散的规律解决之
◼ ［例7-2］有一个10cm高的烧杯内装满乙醇，问 在101.3kPa及25℃的室温下全部蒸发完约需多少 天？若温度升高至35℃，问全部蒸发完约需多少 天？假设烧杯口上方空气中乙醇蒸汽分压为零； 25℃和35℃下乙醇的饱和蒸汽压分别为8.0kPa和 13.3kPa。 ◼ 解：乙醇通过静止空气层的扩散为单向扩散，且 为非稳定过程，但因扩散距离z的变化缓慢，故 可作为拟稳态处理。 基本方法：设在扩散的任意时刻τ，液面离杯口 的距离（扩散距离）为z，取dτ时间间隔对物料 作衡算，并结合扩散的规律解决之
RBLDP■单向扩散，有：NLnRRTz■式中：D=1.19×10-5m2/s;T=273+25=298K;ooPB2=101.3-0=101.3kPa;■PB1=101.3-8.0=93.3kPa;■z-扩散距离，m
◼ 单向扩散，有： （1） ◼ 式中：D=1.19×10-5m2/s； ◼ T=273+25=298K； ◼ PB2=101.3-0=101.3kPa； ◼ PB1=101.3-8.0=93.3kPa； ◼ z-扩散距离，m。 1 2 B B A P P Ln RTz DP N =
101.3■代入（1）中，得：N,=119x10x101.3）Ln93.38.314×298z4.00×10-8kmol/(m.s)Z在dT时间内，液面高度降低dz，对乙醇作衡算：■或NQdt=dzp/M■式中：p=780kg/m2dtMx-46kg/kmol（2）代入上式，得：780dt=dz=4.24×108zdz46×4×10-8/z■积分可得：T=[dt=4.24×108[zdz=4.24×10*×=×(0.12-0)=2.12×10°s=24.5d
◼ 代入（1）中，得： ◼ 在dτ时间内，液面高度降低dz，对乙醇作衡算： ◼ 或 ◼ 式中：ρ=780kg/m3 ，MA=46kg/kmol （2） ； 代入上式，得： ◼ 积分可得： /( . ) 4.00 10 93.3 101.3 8.314 298 1.19 10 101.3 2 8 5 kmol m s z Ln z NA − − = = NA d dz MA = / dz N M d A A = dz zdz z d 8 8 4.24 10 46 4 10 / 780 = = − s d d zdz (0.1 0) 2.12 10 24.5 2 1 4.24 10 4.24 10 8 2 6 0.1 0 0 8 = − = = = =