Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 8º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 10
Um medicamento encontra-se no interior de um velho frasco farmacêutico de vidro. A boca está fechada com uma rolha de borracha que tem de altura, com de diâmetro na extremidade inferior, alargando-se até na extremidade superior. A concentração molar do vapor do medicamento na rolha é de na sua superfície inferior e é desprezível na superfície superior. Sendo a difusividade mássica do medicamento na borracha de , ache a taxa na qual o vapor sai pela rolha.
Passo 1
E aí, beleza?
Se ajeita aí e vem comigo resolver essa questão!
Começamos o nosso problema realizando algumas considerações:
- A perda de massa é desprezível por conta da impermeabilidade do frasco de vidro;
- A difusão de massa é unidimensional;
- Propriedades constantes;
- Estado estacionário;
- Sem reação química.
Pela Lei de Fick, para difusão unidimensional na direção de x, temos:
Onde é assumida constante.
Passo 2
A taxa de transferência da espécie A através de toda a seção transversal da rola, , pode ser expressa como:
Substituindo a equação do Passo 1:
Modificando:
Passo 3
A área da seção transversal é dada por:
Onde:
Assim:
Passo 4
Voltando na equação do Passo 2:
Integrando:
Isolando a taxa mássica:
Substituindo os dados:
E assim a gente finaliza a nossa questão.
Até a próxima!