Considere a transferência de massa unidimensional para uma mistura de oxigenio e dioxido de carbono a 294 K e uma pressão total de 1,519 x
. Designar o gas oxigenio como A e o dioxido de carbono como B. A partir das condições:
e
, calcule:
e)
е
e)
Passo 1
Beleza, vamos lá! O que a gente tem aqui é um exercício sobre transferência de massa em mistura de gases. A gente precisa calcular os fluxos de massa (
e
) para o oxigênio (A) e o dióxido de carbono (B) nessa mistura. Para resolver isso, vamos usar a equação dos gases ideais e entender como a velocidade e a composição da mistura influenciam no fluxo de massa. Vamos precisar dos valores fornecidos: temperatura, pressão, fração molar de A, e as velocidades de A e B.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a massa específica (
) de cada gás pode ser encontrada usando a equação dos gases ideais:
Onde:
-
é a pressão total, -
é a massa molar do gás , -
é a constante dos gases ideais ( ), -
é a temperatura, -
é a fração molar do gás .
Mas, como a massa molar do oxigênio (
) é aproximadamente
e a do dióxido de carbono (
) é cerca de
, vamos converter para kg/mol:
Passo 3
Agora, vamos calcular a massa específica de cada gás usando os valores fornecidos:
Nota: A fração molar de B é
.
Passo 4
Vamos calcular
:
Agora,
:
Passo 5
Com as massas específicas calculadas, podemos encontrar os fluxos de massa usando a fórmula:
Onde
é a velocidade do gás
.
Vamos calcular
e
:
Resposta
Os fluxos de massa são
para o oxigênio e
para o dióxido de carbono.