Ar escoa através de um tubo molhado a 298   K e 1   a t m e o coeficiente de difusão do vapor de água no ar é 2,5 × 10 - 5   m 2 / s . Se o coeficiente de transferência de calor for 80   W / m 2 ∙ K , o coeficiente de transferência de massa será de

(a) 0,0022   m / s

(b) 0,036   m / s

(c) 0,074   m / s

(d) 0,092   m / s

(e) 0,13   m / s

Passo 1

Dados fornecidos:

Temperatura do tubo molhado: T = 298   K

Coeficiente de difusão da água no ar: D A B = 2,5 × 10 - 5   m 2 / s

Coeficiente de transferência de calor: h = 80   W / m 2 ∙ K

Propriedades:

Pela Tabela A-15 a temperatura de 298   K   25 ℃

Densidade do ar: ρ = 1,184   k g / m 3

Calor específico do ar: c p = 1007   J / k g ⋅ K

Difusividade térmica do ar: α = 2,141 × 10 - 5   m 2 / s  

Passo 2

Podemos calcular o coeficiente de transferência de massa usando a seguinte expressão:

h c a l o r h m a s s a = ρ c p α D A B 2 / 3

Reescrevendo, temos:

h m a s s a = h c a l o r ρ c p α D A B 2 / 3

Substituindo os termos da equação acima pelos dados obtidos, temos:

h m a s s a = 80   W / m 2 ∙ K 1,184   k g / m 3 × 1007   J / k g ⋅ K × 2,141 × 10 - 5   m 2 / s 2,5 × 10 - 5   m 2 / s 2 / 3

h m a s s a = 0,074   m / s

Portanto, o coeficiente de transferência de massa é  0,074   m / s .

Resposta (c)

Resposta

(c) h m a s s a = 0,074   m / s

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