Exercícios de Mecanismos de Transferência de Massa - Lista de Exercícios Resolvida

Uma solução ideal contendo de metanol e de benzeno se move com velocidade molar média de . Caso o fluxo molar de benzeno relativo à velocidade média mássica seja , qual é o fluxo molar total de metanol, , e sua velocidade média mássica?

São dados: Metanol (A), , , e Benzeno (B), , .

A transferência de massa desempenha papel muito importante em muitos processos industriais, como, por exemplo, a remoção de poluentes de um sistema de descarte por absorção, o stripping de gases de águas residuárias, a difusão de substâncias adsorvidas nos poros de um adsorvente e a extração líquido-líquido, entre outros.O mecanismo de transferência de massa depende da dinâmica do sistema no qual esta ocorre. O entendimento dos mecanismos de transferência de massa é muito importante no projeto, otimização e resolução de problemas envolvendo processos de transferência de massa, como os processos de separação.WELTY, J.R., WICKS, C.E., WILSON, R.E., Fundamentals of Momentum, Heat,and Mass Transfer , 3rd Ed., New York: John Wiley and Sons, 1984.Lembrando dos conceitos de transferência de massa, analise as afirmações apresentadas a seguir.I. A Primeira Lei de Fick afirma que a transferência de partículas de uma região para outra é proporcional ao gradiente de concentração. A constante de proporcionalidade é o coeficiente de difusão e é característico da mistura. A Segunda Lei de Fick refere-se à difusão em estado não estacionário.II. A convecção é o mecanismo de transferência de massa através de um fluido em movimento que ocorre apenas de forma forçada. A velocidade de transferência de massa de um soluto é resultado do movimento convectivo (movimento do fluido) e do movimento difusivo (diferença de concentração).III. A Lei de Fick associa o coeficiente de difusão ao inverso da resistência a ser vencida pelo soluto.É correto apenas o que se afirma em

1. I
2. III
3. I e II
4. I e III
5. II e III

Demostre a seguinte relação para sistemas binários:

Denominando , demonstre que para uma mistura binária:

A partir de demonstre que:

Em um bécher com 20 ml de uma solução de etanol(A) a ser diluída é adicionado 80 ml de água(B). Sabendo que o coeficiente de difusão do etanol em água é e o bécher tem 5 cm de altura, calcule a concentração final e o fluxo difusivo molar do etanol.

Para determinar a taxa molar total da mistura gasosa binária (A+B) deve-se somar as contribuições da transferência de massa por difusão e da transferência de massa por convecção em relação a um ponto estacionário, como apresentada na equação à seguir:

Sendo o coeficiente difusivo, a concentração total e a fração molar do gás A.

Nesse contexto, avalie as afirmações à seguir.

1. Quando há contradifusão, a equação simplifica-se para .
2. Considerando apenas a direção z, o fluxo molar de um componente numa dada fronteira pode ser calculado com a integração da equação apresentada no enunciado.
3. A segunda lei de Fick é o resultado da simplificação da equação da continuidade mássica, considerando o regime transiente, a velocidade do meio nula, a temperatura e pressçao constantes e a ausência de reação química no meio onde ocorre o fenômeno de transferência de massa por difusão.

É correto o que se afirma em

1. I, apenas.
2. III, apenas.
3. I e II, apenas.
4. II e III, apenas.
5. I, II e III.

Uma piscina retangular de 40.000 L é desinfetada com uma pastilha de cloro de 100 g fixada em um dos cantos na altura do nível da água. Sabendo que as dimensões da piscina são 4 m x 7,5 m x 1,4 m (largura, comprimento e profundidade) e a difusividade do cloro na água é . Calcule o fluxo difusivo mássico total do cloro.