Lista de Exercícios 01

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Prof. Dr. Gilberto Garcia Cortez 
1
o
 LISTA DE EXERCÍCIOS DE FENÔMENOS DE TRANSPORTE III 
 
 
1- Determine o coeficiente de difusão do CO em O2 a 0
o
C e 5 atm e do NH3 
em etileno (Tb = -103,9
o
C) a 20
o
C e 10 atm utilizando a equação de 
Chapman e Enskog. Compare o resultado obtido com o valor 
experimental encontrado na tabela 1.1 para o DCO,O2 
(Resp.: DCO,O2  0,0351 cm
2
/s, DR  -5,41%, DNH3,Etileno  0,0163 cm
2
/s) 
 
2- Determine o coeficiente de difusão da piridina (p(piridina) = 2,26) em 
amônia a 100
o
C e 2 atm no estado gasoso. A temperatura de ebulição da 
piridina pode ser obtida no Manual de Engenharia Química (R.H. 
Perry). 
(Resp.: DAB  0,0708 cm
2
/s) 
 
3- Estime o coeficiente de difusão do CO2 em ar seco a 44
o
C e 1 atm. 
Considere o ar como a mistura gasosa cuja composição é 79% em mols 
de N2 e 21% em mols de O2. 
(Resp.: D1,M  0,173 cm
2
/s) 
 
4- Estime o coeficiente de difusão do H2 em N2 a 15
o
C e 1 atm utilizando a 
equação de Chapman e Enskog e a equação de Wilke e Lee. 
(Resp.: DAB  0,761 cm
2
/s, DAB  0,740 cm
2
/s) 
 
5- Calcule e compare, com o valor tabelado (M.A.Cremasco), o coeficiente 
de difusão do vapor d’água em ar seco e estagnado a 25oC e 1 atm, 
considerando o ar como uma mistura gasosa contendo: 78,09% de N2, 
20,65% de O2, 0,93% de Ar (argônio) e 0,33 de CO2. Utilize as 
correlações de Wilke e Lee (1955) e de Fuller et al. (1966). Analise os 
resultados obtidos. 
(Resp.: D1,M  0,236 cm
2
/s, D1,M  0,263 cm
2
/s) 
 
6- Estime o coeficiente de difusão do O2 em água a 25
o
C utilizando a 
correlação de Wilke e Chang para soluções líquidas diluídas. Compare o 
resultado com o valor experimental. 
(Resp.: D
o
AB = 2,39x10
-5
 cm
2
/s, DR = -0,83%) 
 
7- Estime o ocoeficiente de difusão do CCℓ4 em hexano a 25
o
C utilizando a 
equação de Wilke e Chang para soluções líquidas diluídas. Compare o 
resultado com o valor experimental. 
(Resp.: D
o
AB  4,26x10
-5
 cm
2
/s, DR  15,4%) 
 
8- Utilizando os dados dos coeficientes de difusão em diluição infinita 
presentes na tabela 1.6, estime o coeficiente de difusão (DAB =  D
*
AB) 
para o sistema CCℓ4/hexano, no qual fração molar do hexano é 0,43. A 
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essa temperatura as viscosidades da solução, do CCℓ4 e do hexano, são 
respectivamente: 0,515 Cp, 0,86 cP e 0,30 cP. O gradiente de atividade 
para esse sistema em que A é o hexano e o CCℓ4 é a espécie B, é:  = 1 – 
0,354xA.xB. Compare o resultado obtido com o valor experimental 
2,36x10
-5
cm
2
/s e utilize as correlações de Wilke e de Leffler e Cullinan 
para estimar o D
*
AB. 
(Resp.: DAB  2,14x10
-5
 cm
2
/s, DR  -9,32%, DAB  2,14x10
-5
 cm
2
/s, DR  -9,32%,) 
 
9- Estime o coeficiente de difusão do tolueno em tetracloreto de carbono a 
25
o
C utilizando a equação de Wilke e Chang para soluções líquidas 
diluídas. 
(Resp.: D
o
AB  1,6398x10
-5
 cm
2
/s) 
 
10- Utilizando os valores dos coeficientes de difusão em diluição infinita 
presentes na tabela 1.6, estime o DAB para o sistema etanol/água a 25
o
C 
no qual a fração molar do etanol é 0,75. Considere que a viscosidade da 
solução seja a média da viscosidade do sistema etanol/água. Utilize a 
equação de Wilke para o cálculo do coeficiente de difusão. Os dados da 
viscosidade do etanol e da água podem se obtidos através do R.H. Perry. 
(Resp.: DAB  1,037x10
-5
 cm
2
/s) 
 
11- Determine o coeficiente de difusão em diluição infinita a 25
o
C do cloreto 
de magnésio em água. 
(Resp.: D
o
A  1,2533x10
-5
 cm
2
/s) 
 
12- Estime o coeficiente de difusão do NaCℓ em água a 25oC. A fração 
mássica do sal é igual a 0,10. Utilize a correlação de Gordon. A viscosidade 
da mistura é de 0,11cP. 
(Resp.: DA  1,51158x10
-4
 cm
2
/s) 
 
13- Estime o coeficiente de difusão do etano em sílica gel a 77
o
C. Utilize os 
dados apresentados na tabela 1.14. 
(Resp.: DKef  5,2884x10
-4
 cm
2
/s) 
 
14- Calcule o volume de Le Bas para as seguintes substâncias: 
a. FENOL (Resp.: Vb  103,4 cm
3
/gmol) 
b. BIFENILA (Resp.: Vb  199,6 cm
3
/gmol) 
c. CLOROBENZENO (Resp.: Vb  113,9 cm
3
/gmol) 
d. IODOBENZENO (Resp.: Vb  129,3 cm
3
/gmol) 
e. NITROBENZENO (Resp.: Vb  122,7 cm
3
/gmol) 
f. TRICLOROETILENO (Resp.: Vb  98,1 cm
3
/gmol) 
g. m-XILENO (Resp.: Vb  140,4 cm
3
/gmol) 
h. ANILINA (Resp.: Vb  110,2 cm
3
/gmol) 
i. DICLOROETANO (Resp.: Vb  87,6 cm
3
/gmol) 
j. METILPROPILCETONA (Resp.: Vb  118,4 cm
3
/gmol)