Lista 10 Massa

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Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
IT-388 - Transferência de Massa I
T9
Tarefa T9:
Resolver:
1) Um frasco fechado de 1200 cm3 contém inicialmente 50 cm3 de água e ar seco a 16◦C (PSAT =
13,24 mmHg). Sabendo-se que em 4 horas o ar no interior do frasco está com 50% de umidade relativa e
que a superfície da água é de 10 cm2, calcule o coeficiente de transferência de massa.
2) Ar passa por uma coluna de 10 cm de diâmetro recheada por esferas de ácido benzóico apresentando
0,1 cm de diâmetro e uma área de 30 cm2 por cm3 de leito. Sabendo-se que o ar entra na coluna isento
de ácido benzóico, com uma velocidade superficial de 1000 cm.s−1, temperatura de 30◦C e 1 atm, e sai
95% saturado em ácido benzóico, calcule a altura do leito.
Obs.: O coeficiente de transferência de massa deste sistema pode ser obtido por:
kd
D
= 2, 0 + 0, 552
(
dvρ
µ
) 1
2
(
µ
ρD
) 1
3
Dados adicionais:
Difusividade do ácido benzóico no ar, DAB = 0,233 cm2s−1
Viscosidade do ar, µ = 1, 72 × 10−4 g.cm−1s−1
3) Um frasco fechado de 1000 cm3 contém inicialmente 100 cm3 de água e ar seco a 16◦C (PSAT = 13,24
mmHg). Sabendo-se que em 4 horas o ar no interior do frasco está com 60% de umidade relativa e que a
superfície da água é de 10 cm2, calcule o coeficiente de transferência de massa.
4) Fez-se escoar ar seco a 5 m.s−1 sobre uma lâmina quadrada de madeira de 2 m embebida por uma
fina película aderente de álcool etílico. Sabendo-se que o ambiente esta a 20◦C e 1 atm, determine a taxa
de evaporação mássica do etanol.
5) Uma corrente de ar com 75% de umidade relativa a 40◦C escoa a 2 m.s−1 sobre uma placa plana
horizontal parada, cuja superfície está embebida com uma fina película de água à mesma temperatura da
corrente gasosa. Determine a espessura da camada limite mássica a 0,1 m da borda de ataque da placa.
6) Na absorção de amônia em água em uma torre operando a 16◦C e 3,0 atm, os coeficientes individuais
de transferência de massa (kL e kG) são 54 kgmol.m−2h−1∆C−1A e 1,23 kgmol.m
−2h−1atm−1. Sabendo
que a pressão parcial, no equilíbrio, de uma solução diluída de amônia em água é dada por PAi = 0, 25CAi,
determine os coeficientes de transferência: ky, kx, Ky e Kx.
7) Estime a altura efetiva de uma coluna destinada à absorção de 85% de um certo componente A de
uma corrente gasosa que contém 6% em mols de A na base da torre. O solvente S com 1% em mols
de A é alimentado a 40 kgmol.h−1m−2 em contracorrente com o gás, que entra a 15 kgmol.h−1m−2.
Admitindo que a torre opere a temperatura e pressão constantes, os coeficientes volumétricos individuais
de transferência de massa são assumidos constantes e têm como valores 9,0 kgmol.h−1m−3∆y−1A e 14,0
kgmol.h−1m−3∆x−1A . A relação de equilíbrio para o soluto A nesta solução é dada pela tabela a seguir:
xAi 0,0 0,00172 0,0344 0,0516 0,068 0,086
yAi 0,0 0,001 0,020 0,030 0,040 0,050
8) Estime a altura efetiva de uma coluna destinada à absorção de 95% de um certo componente A de
uma corrente gasosa que contém 10% em mols de A na base da torre. O solvente S com 0,5% em mols
de A é alimentado a 45 kgmol.h−1m−2 em contracorrente com o gás, que entra a 25 kgmol.h−1m−2.
Admitindo que a torre opere a temperatura e pressão constantes, os coeficientes volumétricos individuais
de transferência de massa são assumidos constantes e têm como valores 9,0 kgmol.h−1m−3∆y−1A e 14,0
kgmol.h−1m−3∆x−1A . A relação de equilíbrio para o soluto A nesta solução é dada pela tabela a seguir:
xAi 0,0 0,00172 0,0344 0,0516 0,068 0,086
yAi 0,0 0,001 0,020 0,030 0,040 0,050
9) Estime a altura efetiva de uma coluna destinada à absorção de 90% de um certo componente A de
uma corrente gasosa que contém 8% em mols de A na base da torre. O solvente S com 0,5% em mols
de A é alimentado a 90 kgmol.h−1m−2 em contracorrente com o gás, que entra a 35 kgmol.h−1m−2.
Admitindo que a torre opera a temperatura e pressão constantes, os coeficientes volumétricos individuais
de transferência de massa são assumidos constantes e têm como valores 19,0 kgmol.h−1m−3∆y−1A e 11,0
kgmol.h−1m−3∆x−1A . A relação de equilíbrio para o soluto A nesta solução é dada pela tabela a seguir:
xAi 0,0 0,00172 0,0344 0,0516 0,068 0,086
yAi 0,0 0,001 0,020 0,030 0,040 0,050