如图3－3 所示，有一直径为1m的高位水槽，其水面高于地面8m,水从内径为100mm的管道中流出，管路

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系统阐述“环境工程原理”的基本方法。

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一填料塔在大气压和295K下，用清水吸收氨－ －空气混合物中的氨。传质阻力可以认为集中在1mm厚的静止气膜中。在塔内某一点上，氨的分压为6.6kPa。水面上氨的平衡分压可以忽略不计。己知氨在空气中的扩散系数为0.236cm²／s，试求该点上氨的传质速率。

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在总压为2.026×105Pa、温度为298K的条件下，组分A和B进行等分子反向扩散。当组分A在两端点处的分压分别为PA1=0.40atm和PA2=0.1atm时，由实验测得kG°= 1.26×10－8kmol／（m²·s·Pa)， 试估算在同样的条件下，组分A通过停滞组分B的传质系数kG以及传质通量NA.

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内径为30mm的量筒中装有水，水温为25℃,周围空气温度为30℃，压力为101.33kPa,空气中水蒸气含量很低，可忽略不计。量筒中水面到上沿的距离为10mm,假设在此空间中空气静止，在量筒口上空气流动，可以把蒸发出的水蒸气很快带走。试问经过2d后，量筒中的水面降低多少？查表得25℃时水在空气中的分子扩散系数为0.26cm2／s。

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在稳态下气体A和B混合物进行稳态扩散，总压力为101 .3kPa、温度为278K。气相主体与扩散界面S之间的垂直距离为0.1m, 两平面上的分压分别为PA1=13.4kPa和PA2=6.7kPa, 混合物的扩散系数为1.85×10－5m²／s。试计算以下条件下组分A和B的传质通量，并对所得的结果加以分析。（1)组分B不能穿过平面S;（2)组分A和B都能穿过平面S。

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在一细管中，底部水在恒定温度298K下向干空气蒸发。干空气压力为0.1MPa、温度亦为298K。水蒸气在管内的扩散距离（由液面到管顶部) △x=20cm。在0.1MPa、298K 的温度时，水蒸气在空气中的扩散系数为DAB=2.50×10－5m²／s。试求稳态扩散时水蒸气的传质通量及浓度分布。

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浅盘中装有清水，其深度为5mm,水的分子依靠分子扩散方式逐渐蒸发到大气中，试求盘中水完全蒸干所需要的时间。假设扩散时水的分子通过一层厚4mm、温度为30℃的静止空气层，空气层以外的空气中水蒸气的分压为零。分子扩散系数为0.11m2／h.水温可视为与空气相同，当地大气压力为101kPa。

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在温度为25℃、压力为1.013×105Pa下，一个原始直径为0.lem的氧气泡没没于搅动着的纯水中，7min后，气泡直径减小为0.054cm，试求系统的传质系数。水中氧气的饱和浓度为1.5×10－3mol／L.

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一直径为2m的贮槽中装有质量分数为0.1的氨水，因疏忽没有加盖，则氨以分子扩散形式挥发。假定扩散通过一层厚度为5mm的静止空气层。在101kPa、20℃下，氨的分子扩散系数为1.8×10－5m²／s,计算12h中氨的挥发损失量。计算中不考虑氨水浓度的变化，氨在20℃时的相平衡关系为Pkpa=269x，x为摩尔分数。

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利用典型的例子，阐述提高某一污水处理工程效率的基本思路和技术路线。

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密度有时可以表示成温度的线性函数，如ρ=ρ0＋At式中: ρ——温度为t时的密度，1b／ft³; ρ0——温度为t0时的密度，1b／ft³; t——温度，°F。如果此方程在量纲上是一致的，在国际单位制中A的单位必须是什么？

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某一湖泊的容积为10×106m³，上游有一未被污染的河流流入该湖泊，流量为50m³／s。一工厂以5m³／s的流量向湖泊排放污水，其中含有可降解污染物，浓度为100mg／L.污染物降解反应速率常数为0.25d－1.假设污染物在湖中充分混合，忽略蒸发、渗漏和降雨等因素，求稳态时湖中污染物的浓度。

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假设某一城市上方的空气为一长宽均为100km、高为1.0km的空箱模型。干净的空气以4m／s的流速从一边流入。假设某种空气污染物以10.0kg／s的总排放速率进入空箱，其降解反应速率常数为0.20h－1。假设完全混合。（1)求稳态情况下的污染物浓度:（2)假设风速突然降低为1m／s,估计2h以后污染物的浓度。

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一加热炉用空气（含O20.21, N20.79)燃烧天然气（不含O2与N2)。分析燃烧所得烟道气，其组成的摩尔分数为CO20.07, H2O 0.14, O2 0.056, N2 0.734。求每通入100m³、30℃的空气能产生多少体积烟道气？烟道气温度为300℃，炉内为常压。

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有一个4×3m²的太阳能取暖器，太阳光的强度为3000kJ／ （m²·h)，有50%的太阳能被吸收用来加热流过取暖器的水流，水的流量为 0.8L／min,求流过取暖器的水升高的温度。

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有一个总功率为1000MW的核反应堆，其中2／3的能量被冷却水带走，不考虑其他能量损失。冷却水来自于当地的一条河流，河水的流量为100m³／s，水温为20℃。（1)如果水温只允许上升10℃,冷却水需要多大的流量？（2)如果加热后的水返回河中，河水的水温会上升多少摄氏度？

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某河流的流量为3.0m³／s，有一条流量为0.05m³／s的小溪汇入该河流。为研究河水与小溪水的混合状况，在溪水中加入示踪剂。假设仪器检测示踪剂的浓度下限为1.0mg／L。 为了使河水和溪水完全混合后的示踪剂可以检出，溪水中示踪剂的最低浓度是多少？需加入示踪剂的质量流量是多少？假设原河水和小溪中不含示踪剂。

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有一装满水的储槽，直径1m、高3m。现由槽底部的小孔向外排水。小孔的直径为4cm, 测得水流过小孔

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给水处理中，需要将固体硫酸铝配成－定浓度的溶液作为混凝剂。在一配料用的搅拌槽中，水和固体硫酸铝分别以150kg／h 和30kg／h的流量加入搅拌槽中，制成溶液后，以120kg／h的流量流出容器。由于搅拌充分，槽内浓度各处均匀。开始时槽内预先已盛有100kg 纯水。试计算1h后由槽中流出的溶液浓度。

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