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:
f)
e
f)
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão trata da transferência de massa unidimensional para uma mistura de oxigênio (A) e dióxido de carbono (B) a uma temperatura de 294 K e pressão total de
Pa. Precisamos calcular a diferença entre as velocidades dos componentes individuais (
e
) e uma velocidade média geral (
). Para isso, vamos usar conceitos de fluxo de massa e velocidade média em misturas gasosas.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os dados que temos:
- Fração molar do oxigênio (
) = 0,40 - Velocidade do oxigênio (
) = 0,08 m/s - Velocidade do dióxido de carbono (
) = 0,02 m/s
Como a mistura é composta apenas por A e B, a fração molar de B (
) será:
Passo 3
Agora, vamos calcular a velocidade média geral (
) da mistura. A velocidade média pode ser encontrada usando a seguinte fórmula ponderada pelas frações molares:
Substituindo os valores:
Passo 4
Vamos fazer as contas:
Então, a velocidade média geral (
) é 0,044 m/s.
Passo 5
Com a velocidade média calculada, agora podemos encontrar as diferenças solicitadas:
Vamos calcular cada uma delas separadamente.
Passo 6
Calculando
:
Passo 7
Agora, calculando
:
Resposta
As diferenças nas velocidades são: