Em um experimento, uma esfera de cloreto de sódio cristalino foi suspensa em um tanque cheio com água agitada a . Sua massa inicial era . Em minutos, a massa da esfera diminui . A densidade do é . Sua solubilidade em água a uma temperatura de é . Utilize esses resultados para obter o valor médio para o coeficiente de transferência de massa.
Passo 1
Dados fornecidos:
Temperatura do tanque de água:
Massa inicial de :
Densidade de :
Solubilidade da água:
Tempo:
Premissas:
1) As propriedades do são constantes.
Passo 2
Fala galera!!
Para resolver essa questão, podemos começar calculando o diâmetro inicial da esfera . Assim temos:
Substituindo os termos da equação pelos dados fornecidos, temos:
Como a massa da esfera diminuiu em minutos, temos que . Assim, o diâmetro final é:
Passo 3
Agora, vamos calcular a taxa de variação de massa usando a seguinte relação:
Podemos calcular a área média da superfície da esfera da seguinte maneira:
Assim, temos que o coeficiente médio de transferência de calor é pode ser expresso da seguinte maneira:
Substituindo os termos da equação pelos dados fornecidos, temos:
Portanto, o coeficiente de transferência de massa é .