Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fundamentos de Transferência de Massa - Marco Aurélio Cremasco- Ed: 2º - Capítulo 3.Cálculos - Ex. 2
Escreva a equação da continuidade de A e as condições de contorno, assim como as considerações simplificadoras para as seguintes situações:
2. Monóxido de carbono difunde através de uma película estagnada de ar seco de 0,05 cm de profundidade num capilar que contém ácido sulfúrico. Ao atingi-lo, o CO é absorvido instantaneamente. A concentração de CO na boca do capilar é 3% em mols.
Passo 1
Falaaa... tudo benzinho??
Nessa questão vamos escrever a equação da continuidade de , que tem lá no livro e tals...
Vamos precisar do fluxo molar de A:
E fazer simplificações, além de definir as condições de contorno.
Passo 2
Bom... As considerações são:
- Regime permanente, porque as propriedades do fluido não mudam com o tempo:
- Sem reação química homogênea:
- Fluxo unidirecional:
Daí, depois dessas simplificações, temos a equação da continuidade reduzida a:
Passo 3
Agora pegando a equação do fluxo molar:
Maaas, como o ar está estagnado no capilar:
E ficamos com:
Substituindo no que achamos no passo anterior:
Repara que as constantes a gente pode botar pra fora:
E passar pro outro lado dividindo, maaaas zero dividido por qualquer coisa é zero, né?
Passo 4
Agora vamos achar as condições de contorno.
Como a difusão do CO ocorre na película gasosa, as condições de contorno se referem às fronteiras que envolvem o gás. Daí temos:
No topo:
Na interface gás-líquido: (o gás é absorvido instantaneamente)
Ohhh... acabamos mais uma. Bora pra próxima?
Resposta
CC1:
CC2: