Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 152
Tolueno líquido foi armazenado a em um recipiente cilíndrico com a superfície superior de de diâmetro aberta. A pressão de vapor do tolueno a é . Uma ligeira corrente de ar fresco a e circula sobre a extremidade aberta do recipiente. A taxa de evaporação do tolueno no ar foi medida como sendo superior a . Estime a concentração de tolueno a exatamente acima da superfície líquida. O coeficiente de difusão do tolueno a é .
Passo 1
Dado
Diâmetro do cilindro:
Temperatura do ar:
Pressão do ar:
Distancia da superfície liquida:
Pressão de vapor do tolueno líquido:
Taxa de evaporação:
Difusividade de massa do tolueno no ar a :
Propriedades:
Massa molar do tolueno:
Passo 2
Fala galera!!
Para resolver essa questão, vamos começar calculando o coeficiente de difusão de massa do tolueno no ar para a temperatura de . Podemos fazer isso usando a seguinte relação:
Passo 3
Podemos expressa a taxa de evaporação da seguinte maneira:
Onde é a área, é a massa molar do tolueno. Substituindo os termos da equação acima pelos dados obtidos, temos:
Passo 4
A pressão de vapor do tolueno a acima da superfície é determinada a partir da seguinte equação:
Substituindo os termos da equação pelos dados obtidos, temos:
Passo 5
Portanto, a concentração de tolueno é expressa da seguinte maneira:
Substituindo os termos da equação pelos dados obtidos, temos:
Portanto, a concentração de tolueno a exatamente acima da superfície líquida é .