Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 8º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 42
Uma grande placa de material com de espessura contém hidrogênio dissolvido com uma concentração uniforme de . A placa é exposta a uma corrente de fluido que faz com que a concentração do hidrogênio dissolvido seja reduzida abruptamente a zero em ambas as superfícies da placa. Essa condição na superfície é mantida constante a partir desse instante. Se a difusividade mássica do hidrogênio é de , quanto tempo é necessário para que a concentração do hidrogênio dissolvido no centro da placa atinja um valor de ?
Passo 1
E aí, bora resolver esse problema comigo?
Vamos lá!
Começamos a nossa questão realizando algumas considerações:
- Difusão unidimensional em ;
- Concentração molar total constante;
- constante;
- Sem reação química interna;
- Meio estacionário.
Agora, vamos para os cálculos!
Passo 2
Temos que o número de Biot de transferência de massa é dado por:
Assim:
Por analogia, temos que:
Com:
Substituindo os dados:
Passo 3
Utilizando os valores de e da Tabela 5.1, temos:
Por fim, temos que:
Substituindo os dados:
Até a próxima questão!