Uma parede feita de borracha natural separa os gases
e
a
e 750 kPa . Determine a concentração molar de
e N2 na parede. Dados: S N2-Borracha: 0,00156
bar.
-Borracha:
bar.
Resp:
Resp:
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão sobre concentração molar de gases em uma parede de borracha. A gente precisa entender como calcular a concentração de
e
que atravessam a parede, usando os dados de solubilidade fornecidos. Vamos precisar lembrar que a concentração molar (
) pode ser calculada multiplicando a solubilidade (
) pela pressão (
).
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os dados que temos:
- Pressão (
): 750 kPa, que é igual a 7,5 bar (já que 1 bar = 100 kPa). - Solubilidade de
na borracha ( ): 0,00156 kmol/m³ bar. - Solubilidade de
na borracha ( ): 0,00312 kmol/m³ bar.
Passo 3
Agora, vamos usar a fórmula da concentração molar:
Onde:
-
é a concentração molar, -
é a solubilidade, -
é a pressão.
Passo 4
Vamos calcular a concentração de
:
Passo 5
Agora, vamos calcular a concentração de
:
Resposta
A concentração molar na parede é:
Exercícios relacionados
Em uma coluna de altura efetiva igual a
, certo componente
é transferido da fase gasosa para a líquida. Para esse sistema em que se trabalha com soluções diluídas, a seguinte lei de Henry modificada é válida
. Sabendo que
da corrente gasosa entra pela base da torre, verificou-se que a composição do soluto no seio dessa corrente é
. A corrente gasosa abandona a coluna empobrecida de A. Nessa situação, a composição do soluto no seio do gás é
em mol. A corrente líquida, cuja vazão do inerte é 1,85 vezes maior do que a vazão mínima de operação, escoa em contracorrente à fase gasosa, deixando a torre rica em A. Neste local do equipamento, a composição interfacial do soluto no líquido é de
. Como a coluna opera a temperatura e pressão constantes (
), os coeficientes volumétricos individuais de transferência de massa podem ser considerados constantes, sendo o da fase gasosa igual a
. A resistência da fase gasosa é
da global. De posse de tais informações, determine a composição do soluto no seio da fase líquida quando esta alimenta a torre, assim como o diâmetro dessa torre. Considere que
.
a) Vamos supor que o fluido universal fosse o clorofórmio, não a água, cuja densidade é 1,53. Até que altura aproximadamente não seria necessário colocar bombas nas residências para que o fluido chegasse aos reservatórios?
Explique a diferença entre o coeficiente convectivo global de transferência de massa e o coeficiente volumétrico de transferência de massa.
onde
e Re é calculado a partir da velocidade superficial (se não houvesse recheio) e do diâmetro das partículas do leito.
a) Demonstre que a equação acima é equivalente a:
a) Demonstre que a equação acima é equivalente a:
onde Sh também é calculado pelo diâmetro da partícula.
b) Calcule o coeficiente de transferência de massa entre o material do recheio e o ar escoando a com velocidade superficial de
por um leito contendo partículas com
de diâmetro e sabendo que a difusividade do material do recheio no ar é
.
b) Calcule o coeficiente de transferência de massa entre o material do recheio e o ar escoando a