estacio transferencia de massa

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1 Marcar para revisão
Um tanque com uma parede de 0,02 m de espessura contém gás  nas condiçöes
atmosféricas de 298 K e 2 atm. O tanque tem um canal de área de seção transversal de
0,01 m e comprimento de 0,5 m acima do tanque. Deixando a tampa aberta do tanque
de modo que tanto o  e o ar experimentem contra difusão equimolar através do
caminho de 0,5 m. As seguintes propriedades são conhecidas:
Qual é o valor de taxa de difusão do em base molar através do caminho ou canal?
CO2
2
CO2
{DCO2−ar = 1, 6 × 10−5 m2/s(T = 298 K,P = 1 atm)
MCO2 = 44 kg/kmol
CO2
0,08 kmol/s 
0,02 kmol/s 
0,09 kmol/s 
0,15 kmol/s 
0,07 kmol/s 
Resposta correta
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Gabarito Comentado
Primeiro determinamos o coeficiente de difusão para a pressão de 2 atm, assim:
= ⋅ ( )
3/2DAB,1
DAB,2
P2
P1
T1
T2
13/08/2025, 18:19 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/689cff507c9b235dfb749d8e/gabarito/
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A
B
C
D
E
Como as temperaturas são iguais e somente a pressão que varia, temos:
Para um fluxo unidimensional através de um canal de área A da seção transversal
uniforme, sem reaçöes quimicas homogêneas, temos:
No nosso caso em que conhecemos as pressões, e ajustando para nosso problema
temos:
Substituindo na equação da taxa de difusão (base molar), sabendo que Ru é a
constante universal dos gases, temos:
=
DAB,2 = DAB,1 ⋅ = (1, 6 × 10−5 m2/s) ⋅ = 8 × 10−6 m2/s
DAB,1
DAB,2
P2
P1
P1
P2
1 atm
2 atm
Ṅdif,A = C ⋅ DAB ⋅ A ⋅ = DAB ⋅ A ⋅ = ⋅ A ⋅
yΛ,1−yA,2
L
CA,1−Cλ,2
L
DAB
Ru⋅T
PA,0−PΛ,L
L
Ṅdif, CO2 = ⋅ A ⋅
DCO2−ar
Ru⋅T
PA,0−PA,L
L
Ṅdif ,CO2 = ⋅ (0, 01 m2) ⋅
Ṅdif CO2
= 0, 08kmol/s
(8 × 10−5 m2/s)
(8, 314kPa. m 3/kmol. K) ⋅ (298 K)
(202kPa)
(0, 5 m)
2 Marcar para revisão
Determine o número de Sherwood (Sh).
1983
2813
2013
1280
3785
Resposta correta
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Gabarito Comentado
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A
B
C
D
E
3 Marcar para revisão
Ar escoa a 298 K e 1 atm sobre uma placa coberta de cloro de 5 m  de comprimento
com uma velocidade média de 3 m/s para secar a superfície. As seguintes propriedades
são conhecidas:
Qual é valor do número de Sherwood (Sh)?
{Dcloro-ar  = 1, 2 × 10−5 m2/s(T = 298 K,P = 1 atm)
var = 1, 702 × 10−5 m2/s
1825
3658
2368
4352
1965
Resposta correta
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Gabarito Comentado
Primeiro precisamos saber o tipo de escoamento (laminar ou turbulento) e para isso
utilizamos o número de Reynolds:
De acordo ao anexo 3 , observamos que para conveç̧ão forçada sobre uma placa
plana horizontal o escoamento é turbulento para valores acima de , tal
como é neste caso. Para escoamento turbulento, neste mesmo anexo, encontramos
que o número de Sherwood é:
Re = = = 8, 8 × 105V ⋅Lc
v
(3 m/s)⋅(5 m)
(1,702×10−5 m2/s)
5 × 105
Sh = 0, 037 ⋅ Re0,8
L
⋅ Sc1/3
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A
B
C
D
E
Onde o número de Schmidt (Sc) por definição é:
Por tanto, Sh:
Sc =
Sc = = 1, 418
v
DAB
1, 702 × 10−5 m2/s
1, 2 × 10−5 m2/s
Sh = 0, 037 ⋅ Re0,8
L
⋅ Sc1/3 = 0, 037 ⋅ (8, 8 × 105)
0,8
⋅ (1, 418)1/3 = 2368
4 Marcar para revisão
Uma peça de aço 1045 quente com uma concentração uniforme inicial de carbono de
0,45% em base mássica é exposta a uma atmosfera carburante durante 2 horas.
Durante todo o processo, a concentração de carbono na superfície foi de 0,9%. A
difusividade mássica do carbono no aço durante esse processo é uniforme e de  1x 10-
11 m²/s.
Qual é percentagem de concentração mássica a 0,1 mm?
0,70%
0,20%
0,87%
0,65%
0,51%
Resposta correta
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Gabarito Comentado
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A
B
C
D
E
5 Marcar para revisão
0,0452 kmol/m3
0,0069 kmol/m3
0,0052 kmol/m3
0,0075 kmol/m3
0,0094 kmol/m3
Resposta correta
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A
B
C
D
E
6 Marcar para revisão
1,76 x 10 kmol/s-11
2,76 x 10 kmol/s-11
3,76 x 10 kmol/s-11
4,76 x 10 kmol/s-11
5,76 x 10 kmol/s-11
Resposta correta
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Gabarito Comentado
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7 Marcar para revisão
Considere um duto circular de 0,25 m de diâmetro e 10 m de comprimento cuja
superficie interior está coberta de etanol. O duto será secado mediante ar seco a 1 atm
e 298 K com uma velocidade média de \2,5 m/s. Se as seguintes propriedades são
conhecidas, determine o coeficiente de transferência de massa.
Dctanol-ar  = 1, 2 × 10−5 m2/s(T = 298 K,P = 1 atm)
var = 1, 47 × 10−5 m2/s
0,058 m/s
0,085 m/s
0,036 m/s
0,006 m/s
0,065 m/s
Resposta correta
Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito
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Gabarito Comentado
Primeiro precisamos saber o tipo de escoamento (laminar ou turbulento) e para isso
utilizamos o número de Reynolds:
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A
B
C
D
E
De acordo ao anexo 3 , observamos que para escoamento totalmente desenvolvido
para tubos lisos, o escoamento é turbulento para valores acima de 10000 tal como
é neste caso. Para escoamento turbulento, neste mesmo anexo, encontramos que o
número de Sherwood é:
Onde o número de Schmidt (Sc) por definição é:
Por tanto, Sh:
por definição do número de Sherwood é:
Ou seja:
Re = = = 42517V ⋅D
v
(2,5 m/s)⋅(0,25 m)
(1,47×10−5 m2/s)
Sh = 0, 023 ⋅ Re0,8 ⋅ Sc0,4
Sc =
Sc = = 1, 225
v
DMB
1, 47 × 10−5 m2/s
1, 2 × 10−5 m2/s
Sh = 0, 023 ⋅ Re0,8 ⋅ Sc0,4 = 0, 023 ⋅ (42517)0,8 ⋅ (1, 225)0,4 = 125, 8
Sh =
hmassa ⋅D
DAB
hmassa  = = = 0, 006 m/s
DAB⋅Sh
D
(1,2×10−5 m2/s)⋅(125,8)
0,25 m
8 Marcar para revisão
Um tanque grande contém oxigênio (O ) a 1 atm e 298 K que desafoga para atmosfera
através de um tubo de 2 m  de comprimento e cujo diâmetro interno é de 0,02 m.
Determine a taxa de difusão de massa (base mássica) sabendo as seguintes
propriedades:
2
{DO2−ar = 2, 1 × 10−5 m2/s(T = 298 K,P = 1 atm)
MO2 = 32 kg/kmol
4,3  x 10 kg/s-7
2,3  x 10 kg/s-7
3,3  x 10 kg/s-7
5,3  x 10 kg/s-7
6,3  x 10 kg/s-7
Resposta correta
Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito
comentado!
13/08/2025, 18:19 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/689cff507c9b235dfb749d8e/gabarito/
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A
B
C
D
E
Gabarito Comentado
Para um fluxo unidimensional através de um canal de área A da seção transversal
uniforme, sem reaçöes químicas homogêneas, temos:
No nosso caso em que conhecemos as pressöes, e ajustando para nossoproblema
temos:
A área é a da seção transversal da tubulação e a diferença de pressão desde o
ponto x=0 e x=L é de 101,3 kPa (1 atm).
Substituindo na equação da taxa de difusão (base molar), sabendo que Ru é a
constante universal dos gases, temos:
Conhecemos a taxa de difusão em base molar, simplesmente mediante a massa
molecular realizamos a conversão assim:
Ṅdif, A = C ⋅ DAB ⋅ A ⋅ = DAB ⋅ A ⋅ = ⋅ A ⋅
yA,1−yA,2
L
CA,1−CΛ,2
L
DAB
Ru⋅T
PA,0−PΛ,L
L
Ṅdif,O2  = ⋅ A ⋅
Do2−ar
Ru⋅T
PA,0−PA,L
L
A = = = 0, 0314 m2π⋅D2
4
π⋅(0,02m)2
4
Ṅdif ,NH3 = ⋅ (0, 0314 m2) ⋅
Ṅdif O2 = 1, 34 × 10−8kmol/s
(2, 1 × 10−5 m2/s)
(8, 314kPa. m3/kmol. K) ⋅ (298 K)
(101, 3kPa)
(2 m)
ṁdif ,02 = MO2 ⋅ Ṅdif ,02 = (32 kg/kmol) ⋅ (1, 34 × 10−8kmol/s)
ṁdif ,02 = 4, 3 × 10−7 kg/s
9 Marcar para revisão
Considere uma placa de borracha que está em contato com gás oxigênio (O ) a 298 K e
3 bar. Assumindo as seguintes propriedades:
Qual é a densidade doO na interfase com a borracha?
2
{ MO2 = 32 kg/kmol
SO2→ borracha  = 0, 00312kmol/m3 ⋅  bar (T = 298 K)
2
0,2 kg/m3
0,3 kg/m3
0,6 kg/m3
0,5 kg/m3
0,015 kg/m3
Questão 9
de
10
Corretas (9)
Incorretas (1)
Em branco (0)
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
Lista de exercícios Transferência De Massa -… Sair
13/08/2025, 18:19 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/689cff507c9b235dfb749d8e/gabarito/
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A
B
C
D
E
Resposta incorreta
Opa! A alternativa correta é a letra B. Confira o gabarito comentado!
Gabarito Comentado
Primeiro determinamos a concentração do O na interfase assim:
a partir do resultado, observamos que simplesmente é uma conversäo de mols para
massa, por tanto, utilizamos a massa molecular do oxigênio:
2 
CO2,borracha  = S ⋅ PO2,g \&s 
CN2, borracha  = (0, 00312kmol/m3 ⋅  bar ) ⋅ (3bar) = 0, 0094kmol/m3
ρO2,borracha  = CO2,borracha  ⋅ MO2
ρO2,borracha  = 0, 0094kmol/m3 ⋅ 32 kg/kmol = 0, 3 kg/m3
10 Marcar para revisão
Considere uma peça de aço 1045 que experimenta um processo de descarbonização a
973 K. A difusividade da massa de carbono no aço a essa temperatura é de 1x 10
m²/s. Determine o valor da profundidade abaixo da superfície do aço em que a
concentração de carbono se reduz a 70% a partir do valor inicial da concentração como
resultado do término do processo de descarbonização após 1 hora. Assuma que a
concentração de carbono na superfície é nula durante o processo.
-11
0,098 mm
0,256 mm
0,326 mm
0,225 mm
0,273 mm
Resposta correta
Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito
comentado!
Gabarito Comentado
Para um sistema transiente, a variação da concentração ou da fração mássica é
definida assim:
= erfc( )CA(x,t)−CA,i
CA,s−CA,i
x
2√DAB⋅t
13/08/2025, 18:19 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/689cff507c9b235dfb749d8e/gabarito/
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, por tanto:
Procurando no anexo 2, para um valor de \ encontramos um valor
aproximado de . Ou seja:
Para um tempo de 1j (3600s) temos:
CA(x, t) = 0, 7 ⋅ CA,λ
= erfc( )
0, 3 = erfc( )
0, 7 ⋅ CΛ,i − CΛ,i
0 − CΛ,i
x
2√DAB ⋅ t
x
2√DAB ⋅ t
erfc(η) = 0, 3
η ≈ 0, 72
= 0, 72x
2√DAB⋅t
= 0, 72
x = 0, 000273 m ou 0, 273 mm
x
2√(1 × 10−11 m2/s) ⋅ (3600 s)
13/08/2025, 18:19 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/689cff507c9b235dfb749d8e/gabarito/
https://estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/689cff507c9b235dfb749d8e/gabarito/ 11/11