申論題

三、當氮氣在室溫一大氣壓下流過含有 A 液體的容器產生了含有 A 氣體的氮氣流，其中 A 氣體的莫耳濃度為其飽和莫耳濃度的 20%。將此含有氣 體 A 的氮氣流以 10 mol 的莫耳流速通入含有 1000 莫耳的固體 B 在同樣的溫度壓力下進行吸附。吸附過程中僅有 A 氣體被固體 B 吸附， 系統溫度由熱交換器控制在室溫，假設過程中壓力沒有明顯改變，而 A 氣體在固體 B 的吸附熱和其凝結熱相似。已知每莫耳的 B 可吸附 0.05 莫 耳的 A 氣體。已知 A 液體在室溫一大氣壓下的飽和蒸氣壓為 100 mmHg、 蒸發熱為 30 kJ 。試計算氣體 A 在固體 B 上達到吸附飽和需要多久的時間，和熱交換器需提供的熱交換功率？（15 分）