Exercícios de Difusão sem Reação Química - Lista de Exercícios Resolvida

Obtenha a distribuição da fração molar do dióxido de carbono que difunde em uma película estagnada de ar seco de de profundidade a e . Essa película está num capilar, o qual contém ácido sulfúrico. O é absorvido instantaneamente ao atingir o líquido. A concentração do na boca do capilar é em mols.

Dióxido de carbono difunde em uma película estagnada de ar seco de de profundidade a e . Essa película está num capilar, o qual contém ácido sulfúrico. O é absorvido instantaneamente ao atingir o líquido. A concentração do na boca do capilar é em mols. Calcule a concentração média e o fluxo global molar do absorvido na interface gás/líquido.

Dado:

Em um tubo de de comprimento há difusão de amônia gasosa (A) em nitrogênio () gasoso (B) a de pressão a (). No ponto 1 a pressão é de e no ponto 2 a pressão é de , e a difusividade é .

Dado:

1. Calcule o fluxo específico em estado estacionário;
2. Calcule o fluxo específico em estado estacionário.

Hidrogênio a uma pressão de 2 atm escoa no interior de um tubo com 40 mm de diâmetro e espessura de parede de 0,5 mm. A superfície externa está exposta a uma corrente de gás na qual a pressão parcial do hidrogênio é de 0,1 atm. A difusividade mássica e a solubilidade do hidrogênio no material do tubo são e , respectivamente. Quando o sistema encontra-se a 500 K, qual é a taxa de transferência de hidrogênio através da parede do tubo por unidade de comprimento (kg/(s · m))?

Considere a interface entre o ar atmosférico e um corpo de água, ambos a 17°C.

1. Quais são as frações molar e mássica da água no lado do ar da interface? E no lado da água da interface?
2. Quais são as frações molar e mássica do oxigênio no lado do ar da interface? E no lado da água da interface? O ar atmosférico pode ser considerado contendo 20,5% de oxigênio em volume.

Dados: e

A pressão em uma tubulação que transporta gás hélio a uma taxa de é mantida a pela ventilação de hélio para a atmosfera através de um tubo de de diâmetro interno, que se estende no ar, como mostrado na Figura. Supondo que ambos, o hélio e o ar atmosférico, estão a , determinar:

1. a vazão mássica de hélio perdido para a atmosfera através do tubo;
2. a vazão e a fração mássica de ar que se infiltra na tubulação;
3. a velocidade do escoamento no fundo do tubo onde este está ligado à tubulação que vai ser medida por um anemômetro em regime permanente.

Dados: O coeficiente de difusão do hélio no ar .

A Massa molar do ar e a do hélio

A constante dos gases

Quais são as hipóteses que podemos assumir quando estamos em um processo em que a transferência de massa ocorra sem reação química, em regime permanente e com fluxo unidirecional?

Um gás “A” difunde por uma película estagnada de ar (gás “B”), de de profundidade num tubo capilar que contém um determinado ácido. Na interface gás/líquido o gás “A” é absorvido instantaneamente pelo ácido. A concentração do gás na borda do recipiente é em moles e na superfície gás/líquido é nula. Considerando que o processo de transferência de massa ocorra em regime permanente e temperatura e pressão constante, determine o perfil de fração molar do soluto “A” entre a borda do tubo e a superfície gás/líquido.