Estimativa do Dab (1)

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<p>DETERMINAÇÃO DA DIFUSIVIDADE ATRAVAÉS DE UM</p><p>MEIO GASOSO ESTAGNADO</p><p>FENÔMENOS DE TRANSPORTE I I I</p><p>PROFESSORES: ANDREA PEREIRA</p><p>1. INTRODUÇÃO</p><p>Um método simples e bastante preciso para determinação da difusividade em sistemas</p><p>gasosos binários consiste em encher um tubo fino (transparente) com um líquido puro volátil (A) até</p><p>certo nível e fixá-lo verticalmente em uma sala onde o ar é continuamente renovado e a</p><p>temperatura constante. Esta experiência é conhecida como experiência de Stefan (Sherwood et</p><p>al., 1975).</p><p>A determinação da difusividade por este método requer o conhecimento da concentração</p><p>do vapor de A junto à interface e na extremidade superior da coluna de difusão. A concentração</p><p>junto à interface gás-líquido é obtida admitindo o equilíbrio de fase e que os gases A e o ar sejam</p><p>ideais.</p><p>Figura 1. Sistema de difusividade</p><p>2. OBJETIVOS</p><p>• Geral: Estimar o coeficiente de difusão</p><p>• Específicos:</p><p>- Construir dispositivo físico para a estimativa experimental da difusividade.</p><p>- Comparar o coeficiente de difusão experimental com o valor encontrado na literatura.</p><p>2</p><p>3. MATERIAIS E MÉTODOS</p><p>3.1. Materiais</p><p>- Dispositivo físico para a estimativa experimental da difusividade</p><p>- Líquidos: acetona</p><p>3.2. Método experimental</p><p>Após a introdução do líquido no tubo, inicia-se a medida da posição da interface em</p><p>relação a extremidade superior, em função do tempo, anotando em cada medida os valores da</p><p>temperatura e pressão.</p><p>Nos conjuntos montados no laboratório, sem controle de temperatura, convém efetuar as</p><p>medidas de 3:00 em 3:00 horas como objetivo de determinar a curva de temperatura em função</p><p>do tempo. Essa medida servirá para correções devido a influência da temperatura. Entretanto,</p><p>recomenda-se realizar os experimentos em ambiente com temperatura controlada. Para difusão de</p><p>um componente A em um meio estagnado B, tem-se:</p><p>em que z é a distância da extremidade superior da coluna de difusão até a interface gás-líquido; z0</p><p>é o valor de z no instante inicial; C é a concentração da mistura, C = P/RT; t é o tempo do</p><p>experimento; xA é a fração molar de A.</p><p>Dica: Construir uma tabela para anotações das variáveis de medida do laboratório, na sala com</p><p>controle de temperatura.</p><p>4. REFERÊNCIAS</p><p>Sherwood, T. K., Pigford, R. L., Wilke, C. R. “Mass Transfer”, McGraw Kogakusha, LTD., 1975.</p><p>Bird, R.B., Stewart E., Lightfoot, E. N. “Fenômenos dos Transportes”. Primeira edição, Editora LTC, São</p><p>Paulo, 2004.</p><p>Welty, J. R., Wicks, C. E., Wilson, R. E. “Fundamentals of Momentum, Heat, and Mass Transfer”, 4th</p><p>edition, Jonh Wiley & Sons, Inc., New Jersey, 2001.</p>