MINISTRIO DA EDUCAO

UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI DIAMANTINA MG

Disciplina Transferncia de Massa Prof. Rogrio Melo

Transferncia de Massa Lista 2

0,1) Sabendo que as velocidades absolutas das espcies qumicas presentes na mistura gasosa 5% de CO, 20% de H2O, 4% de O2 e 71% de N2 (porcentagens em mol) so vCO = 10 cm/s, V H2O = 19 cm/s, V O2 = 13 cm/s e V N2 = 11 cm/s. Mistura a 25C e 1 atm. Determine: a) A velocidade mdia molar da mistura b) A velocidade mdia mssica da mistura c) A velocidade de difuso do O2 na mistura tendo como referencia a velocidade mdia molar. d) A velocidade de difuso mssica do O2 na mistura. e) O fluxo difusivo molar de H2O na mistura f) O fluxo difusivo mssico de H2O na mistura g) Contribuio convectiva molar de H2O. h) Fluxo total molar de H2O i) Fluxo total mssico de O2. j) Fluxo mssico total da soluo. k) Fluxo molar total da soluo.

02) Uma panela aberta contendo gua, apresenta 0,2 m de dimetro e 80 mm de altura acima da gua, est exposta ao ar ambiente a uma temperatura de 27oC e com 25% de umidade relativa. Determine: a) a taxa de evaporao, admitindo que ocorra somente a difuso mssica molecular; b) a taxa de evaporao, considerando o movimento global (difuso molecular + convectiva) Dados: MMH2O = 18 kg/kmol R = 8,314 10-2 kmol/m3

Resposta: (a) 1,087x10-8 kmol/s; (b) 1,107x10-8 kmol/s

03) Uma coluna de absoro foi dimensionada para absorver 90% de uma substncia de massa molar igual a 50 Kg/kmol; presentes em uma corrente de ar, usando gua pura como solvente. O teor dessa substncia no ar 40% em base molar e na soluo aquosa formada de 25% em massa. Considerando que seja desprezvel a solubilidade do ar na gua e a evaporao da gua, estabelea a razo molar entre a gua usada como solvente e a corrente de ar a ser tratada. Dados: MMAr = 29 kg/kmol MMH2O = 18 kg/kmol Resposta: NH2O / NAr =1

04) Estime o coeficiente de difuso do CCl4 em hexano a 25oC utilizando-se as seguintes correlaes: a) Scheibel; b) Wilker e Chang; c) Lusis e Ratcliff; d) Qual anlise vc faz em relao aos dados obtidos. Compare os resultados obtidos com o valor experimental: DoAB = 3,70x10-5 cm2/s. Dados: (A = CCl4; B=hexano); B = 0,30 cP. As informaes necessrias encontra-se na tabela abaixo.

Espcies i Mi (g/mol) Vbi (cm3/gmol) Vci (cm3/gmol) Ri (A) CCl4 = A 153,823 102 276 3,4581

hexano = B 86,178 140,062 370 3,812 Respostas: a) DoAB = 3,72x10-5 cm2/s, DR = 0,54%; b) DoAB = 4,26x10-5 cm2/s, DR = 15,4%; c) DoAB = 4,78x10-5 cm2/s, DR = 29,19%; d) ?

05) Calcule o fluxo molar da amnia gasosa sabendo que ela difunde em um capilar de 10 cm de comprimento que une dois reservatrios contendo nitrognio. O sistema est a 25oC e 1atm. A presso parcial da amnia em um dos reservatrios 90 mmHg e no outro 10 mmHg. Dados: R= 82,05 cm3 atm \ gmol K; considere desprezvel a ao da gravidade. Resposta: 1,07 x10-7 gmol/cm2.s

06) Estime o coeficiente de difuso do O2 em gua a 25oC. Utilize as correlaes de: a) Scheibel; b) Wilker e Chang; c) Reddy e Doraiswamy; d) Lusis e Ratcliff; e) Hayaduk e Minhas (volume molar a Tb); f) Siddiqi e Lucas; g) Sridhar e Potter; h) Uemesi e Danner; i) Hayduk e Minhas (raio de giro); Compare os resultados obtidos com o valor experimental: Do AB = 2,41x10-5 cm2/s Dados: (A= O2; B = gua); ); B = 0,904 cP; Segue na tabela abaixo as informaes necessrias aplicaes imediatas das correlaes para uma temperatura de 25oC.

Espcies i Mi (g/mol) Vbi (cm3/gmol) Vci (cm3/gmol) Ri (A) O2 = A 39,999 25,6 73,4 0,6037

gua = B 18,015 18,7 56,0 0,6150

07) Oxignio se difunde atravs de monxido de carbono estacionrio na presso total de 1 atm e na temperatura de 0oC. A presso parcial do oxignio para os dois planos de fronteira, separados a uma distncia de 0,2 cm, so respectivamente 100 e 50 mm de Hg. A difusividade do oxignio em monxido de carbono 0,185 cm2 \s (a 0oC). Calcule o fluxo molar de oxignio. Dados: R= 82,05 cm3 atm/gmol K Resposta: Na,z = 3,01 x 10-6 gmol/cm2.s

Att.

Prof. Dr. Rogrio Melo Sala: 243 - ICT