Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 8º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 29

Um experimento é projetado para medir o coeficiente de partição, K , associado à transferência de um produto farmacêutico através de um material polimérico. O coeficiente de partição é definido como a razão das concentrações da espécie de interesse (o produto farmacêutico) em cada lado de uma interface. No experimento, um fármaco líquido ( ρ f = 1 100   k g / m 3 ) é injetado em uma esfera de polímero oca com diâmetros interno e externo de D i = 5   m m e D e = 5 , 2   m m , respectivamente. A esfera é exposta a condições convectivas nas quais a concentração do fármaco na superfície externa é nula. Após uma semana, a massa da esfera é reduzida em Δ M = 5,1   m g . Qual é o valor do coeficiente de partição se a difusividade mássica for D A B = 0,2 x 10 - 11   m 2 / s ?

Passo 1

E aí, pronto para resolver essa questão comigo?

Vamos lá!

Começamos o nosso problema realizando as seguintes considerações:

- Estado estacionário;

- Propriedades constantes;

- Meio estacionário.

Bora para os cálculos!

Passo 2

Pela definição do coeficiente de partição fornecida sem enunciado do problema:

ρ p , 1 = K ρ p

ρ p , 2 = K ρ p , ∞

A taxa de transferência de massa através do polímero é encontrada utilizando uma abordagem de resistência à difusão de espécies unidimensional:

n p , r = ρ p , 1 - ρ p , 2 R m , d i f = K ρ p 1 4 π D A B 1 r 1 - 1 r 2 = ∆ M ∆ t

Isolando K :

K = ∆ M ∆ t ⋅ ρ p ⋅ 1 4 π ⋅ D A B ⋅ 1 r 1 - 1 r 2

Substituindo os dados:

K = 5,1 × 10 - 6 7 ⋅ 24 ⋅ 3600 ⋅ 1100 ⋅ 1 4 π ⋅ 0,2 x 10 - 11 ⋅ 1 0,0025 - 1 0,0026

K = 4,47 × 10 - 3

Te espero na próxima questão!

Resposta

K = 4,47 × 10 - 3

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Hélio gás a 25 ° C e 4b a r está contido no interior de um cilindro de vidro com 100m m de diâmetro interno e parede com 5m m de espessura. Qual é a taxa de perda de massa de hélio por unidade de comp
Um equipamento de laboratório para medir coeficientes de difusão de misturas vapor–gás é constituído por uma coluna vertical, com diâmetro pequeno, na qual há uma fase líquida que evapora para um gás
Considere a interface entre o ar atmosférico e um corpo de água, ambos a 17 ° C .(a) Quais são as frações molar e mássica da água no lado do ar da interface? E no lado da água da interface?(b) Quais s
Isolamentos térmicos degradam-se (passam por um aumento de sua condutividade térmica) se forem submetidos à condensação de vapor de água. O problema pode ocorrer com isolamentos domésticos durante per
Hélio gás a 25 ° C e 4b a r está armazenado em um vaso esférico de Pyrex com 200m m de diâmetro interno e 10m m de espessura. Qual é a taxa de perda de massa de hélio no vaso?