Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 12
Uma gota esférica do líquido A, com raio , evapora para uma camada estagnada de um gás B. Deduza uma expressão para a taxa de evaporação da espécie A em termos da pressão de saturação de A, , da pressão parcial da espécie A em um raio arbitrário da pressão total e de outras grandezas pertinentes. Admita que a gota e a mistura estejam a uma pressão e uma temperatura uniformes.
Passo 1
Nessa questão nós temos uma gota esférica de líquido A e raio evaporando em gás estagnado B. Com isso vamos encontrar a taxa de evaporação da espécie A em termos de , pressão parcial pressão total e outros parâmetros pertinentes.
Passo 2
Para resolver essa questão vamos assumir:
(1) Condições em estado estacionário;
(2) Difusão unidimensional, radial, de espécies;
(3) Propriedades constantes, incluindo concentração total;
(4) Ar da gota e do misturador a pressão e temperatura uniformes;
(5) Comportamento perfeito dos gases.
Para um sistema de coordenadas esféricas radiais, a taxa de evaporação do líquido A em uma mistura binária de gases A + B é,
Onde,
E,
Passo 3
A uma constante,
Pelo comportamento perfeito do gás,
e
Separando as variáveis, definindo os limites e integrando,
Encontramos que,
Onde,
A pressão de saturação do líquido A à temperatura . Fim!!
Resposta
Onde,