Sobre a abordagem usando um coeficiente global de transferência de massa
, explique como ele caracteriza se a fase que controla a transferência de massa é a fase gasosa ou a fase líquida.
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. O exercício trata do coeficiente global de transferência de massa denotado por
. Nosso objetivo é explicar como esse coeficiente ajuda a determinar qual das duas fases – gasosa ou líquida – está controlando a transferência de massa. Para resolver isso, vamos precisar entender o conceito de coeficiente de transferência de massa e como ele se relaciona com cada fase envolvida.
Passo 2
Vamos começar definindo o coeficiente global de transferência de massa
. Ele representa a facilidade com que uma substância se move de uma fase para a outra. Basicamente, quanto maior for
, mais rápido ocorre a transferência de massa entre as fases.
Passo 3
Agora, é importante saber que em um sistema onde ocorre transferência de massa entre duas fases, cada fase pode ter sua própria resistência à transferência. Essas resistências são representadas pelos coeficientes de transferência de massa específicos para cada fase:
para a fase gasosa e
para a fase líquida.
Passo 4
O coeficiente global
está relacionado com os coeficientes específicos das duas fases pela seguinte equação:
Essa fórmula nos mostra como as resistências de cada fase se combinam para determinar o coeficiente global.
Passo 5
Para identificar qual fase está controlando a transferência de massa, vamos comparar as resistências de cada fase. Se
for muito menor que
, ou seja,
, então a resistência da fase gasosa é maior, indicando que a fase gasosa está controlando a transferência de massa. Da mesma forma, se
for muito menor que
, a fase líquida será a controladora.
Passo 6
Portanto, ao calcular ou analisar o valor de
e compará-lo com os coeficientes específicos
e
, podemos determinar qual fase apresenta maior resistência e, consequentemente, qual está controlando a transferência de massa.
Resposta
O coeficiente global de transferência de massa
permite identificar qual fase controla a transferência de massa ao comparar as resistências das fases gasosa (
) e líquida (
). Se
for significativamente menor que
, a fase gasosa controla a transferência, e vice-versa.