Apêndice exercício cremasco

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AnexoB
CONSTANTES E FATORES DE CONVERSÃO DE UNIDADES
,
I
Constantes
Constante Símbolo Valor
de Boltzmann k 1,38062 x 10-23 (J/K)
1,3801&x 10-16 (erg/K)
de Avogadro NO 6,023 x 1023 (mol ")
de Faraday F 9,64867 x 104 (C/moi)
82,05 (atm. cm3 / gmol. K)
8,31434 (erg/ gmol]
universal dos gases R 8,31434 (J/moI.K)
1,987 [g. cal/ gmol. K)
1,987 (Btu/lbmol. R)
Fatores de conversão
Comprimento
= 1010 A (angstrom)
= 103 mm (milímetro)
= 102 em (centímetro)
= 39,37 in (polegadas)
= 3,2808 ft (pés)
1 m (metro)
1m
1m
1m
1m
Área
= 106 mm2
= 104 crrr'
= 10,7639ft2
706
Marco Aurélio Cremasco 707
Volume
= 106 crrr'
= 35,314ft3
Tempo
1 s (segundo)
1 s
1/60 min (minutos)
= 1/3.600 h (horas)
Velocidade, coeficiente convectivo de transferência de massa
1mls
1mls
1 mls
1 mls
= 103 mmls
= 102 emls,
= 3,6 kmJh
= 3,2808 ftls
Difusividade (mássica, cinemática ou térmica)
1 m2/s
1 m2/s
1 m2/s
1 m2/s
1 m2/s
1 m2/s
1 m2/s
= 106 mm2/s
= 102 em2/s
= 3,6 X 103 m2/h
= 10,764 ft2/s
= 38,750 ft2/h
104 St (stokes)
= 106 eSt (eentistokes)
Vazão volumétrica
= 106 em3/s
= 3,6 x 103 m3/h
= 35,314ft3/8
Massa [mols]
1 kg [kgmol] (quilograma) [quilograma-moi]
1 kg [kgmol]
= 103 g [gmol] (grama) [grama-mol]
= 2,2046 lb [lbmol] (libra) [libra-mol]
Concentração mássica [concentração molar]
( 1 kg/ m3 [kgmol/ m3 ]
1 kg/ m3 [kgmol/ m3 1
= 103 g/ ém3 [gmol/ em3 1
= 0,06241 lb/ ft3 [lbmol/ ft3 1
~- ------ ---~
1 N (Newton)
lN
lN
lN
lN
= 105 dinas
= 0,01 J/em; J = Joule
= 0,10197 Kgf (quilogramas-força)
= 0,2248 lbf (libras-força)
= 7,2356 poundals
708 Fundamentos de transferência de massa
Vazão mássica (vazão molar)
1 kg/ s [kgmol/ s ]
1 kg/ s [kgmol/ s ]
1 kg/s [kgmol/s ]
= 103 g/ s [ gmol/ s ]
= 3,6 x 103 kg/h [kgmol/h ]
= 7936,56Ib/h [lbmol/h]
Viscosidade dinâmica
1 poise
1 poise
1 poise
1 poise
1 poise
1 poise
= 1 g/(em.s)
= 360 kg/(m.h)
= 102 eP (eentipoise)
= 0,1 Pa.s; Pa = Paseal
= 0,1 (N.s) / m2 N = Newton
= 241,920 lb/tft.h)
Fluxo mássico [fluxo molar]
1 kg/ (m2s) [kgmol/ (m2s) ]
1 kg/ (m2s) [kgmol/ (m2s) ]
1 kg/ (m2s) [kgmol/ (m2s)]
=0,1 g/(em2s) [gmol/(em2s)]
= 3,6 x 103 kg/ (m2h) [kgmol/ (m2h) ]
= 7,375 x 102 lb/ (ft2h) [Ibmol/ (ft2h)]
Força
Pressão
1 atm (atmosfera)
1 atm
1 atm
1 atm
1 atm
1 atm
1 atm
1 atm
1,01325 bar
1,01325 x 106 dinas/ em2
= 1,03325 kg/ em2
= 14,696 lb/ in2 (psi)
= 760,0 mmHg (O"C)
= 1,01325 x 106 (erg/ cm ')
= 1,01325 x 105 (N/ m2)
= 1,01325 X 105 Pa (Paseal)
j
Marco Aurélio Cremasco 709
Coeficiente individual (global) de transferência de massa
1 kgmo1j( m2 .s.Pa)
1 kgmolj( m2.s.Pa)
1 kgmolj(m2.s.Pa)
1 kgmol/ [m2 .s.(fraçãomolar) ]
= 1,01325 x 105 kgmolj(m2.s.atm)
= 3,648 x 108 kgmolj (m2 .h. atm)
= 7,474 x 107 lbmob'( ft2 .h.atm)
= 737,5 lbmol/ ~t 2.h.(fraçãomolar) ]
Energia, calor, trabalho
lJ/s
1 J/s
lJ/s
lJ/s
lJ/s
1J/s
= 10-3 kJ/s
= 1 N.mls
= 1W (Watts)
= 10-3 kW,
= 0,85982 kcal/h
= 3,412322 Btu/h
Potência
1 J/s
lJ/s
1 J/s
lJ/s
lJ/s
lJ/s
= 10-3 kJ/s
= 1N.mls
= lW (Watts)
= 10-3 kW
= 0,85982 kcal/h
= 3,412322 Btu/h
Energia térmica específica
1 kJ/kg
1 kJ/kg
1 kJ/kg
1 kJ/kg
= 1 J/g
= 0,42995 Btu/lb
= 0,23884 cal/g
= 0,23884 kcal/kg
Calor específico
1 kJ/(kg. K)
1 kJ/(kg. K)
1 kJ/(kg. K)
1 kJ/(kg. K)
= 1 J/(g. 0c)
= 0,23884 Btu/(lb. °F)
= 0,23884 cal/(g. "C)
= 0,23884 kcal/(kg. 0c)
1 kJ/(m2,s)
1 kJ/(m2,s)
1 kJ/Cm2,s)
1 kJ/(m2,s)
1 kJ/(m2,s)
1 kJ/(m2,s)
=0,1 J/(cm2,s)
=3,6x103 kJ/(m2,h)
=316,7 Btu/(ft2,h)
= 0,023884 cal/ (cm2 .s)
= 859,8 kcal/ Cm2.h)
= 1 kW/m2
710 Fundamentos de transferência de massa
Fluxo de energia
Condutividade térmica
1 Wj(m,K)
1 Wj(m,K)
1 Wj(m,K)
1 Wj(m,K)
1 Wj(m,K)
= 1Jj(m.s,K)
= 10-3 kJj(m,)',K)
= 2,3883 x 10-3 cal/(cm,s,°C)
=0,8598 kcal/(m.h,°C)
=0,5780 Btu/(ft,m,Op)
Coeficiente de transferência de calor
1 W/(m2,K)
1 W/(m2,K)
1 W/(m2,K)
1 W/(m2,K)
= 1 Nj(s,K)
= 2,3883 x 10-5 cal/(cm2,s,°C)
= 0,8598 kcal/ (m2 ,h,o C)
= 0,1761 Btu/ (ft2 .m.? F)
Marco Aurélio Cremasco 713
2.
p, x104 Wj Pi g/ em3
w,
I
a)
g/em3
b)
N2 9,05 0,767 N2 8,94 0,752
°2 2,75 0,233 °2 2,74 0,230
Ar 0,16 0,013
CO2 0,06 0,005
3.
a) M (g/gmal) w· b) M (g/gmal) WjI
0,05 28,31 0,038 0,05 28,55 0,032
0,075 28,04 0,048 0,075 28,27 0,048
5. A = ta!uena; B = benzena: a) xA = 0,266, xB= 0,734; b) M = 81,85 g/gmal.
6. a) Vz = 9,164 em/s; b) Vz = 10,02 em/s; c) iso..; = -6,878 xlO-4 g / (em2.s);
d) Jsoz,z=-1,294xlO-s gmal/(em2.s); e) j~o2,z=I,514xlO-3 g/(em2.s);
f) J~02 .z =2,584 x 10-5 gma! / (em2. s).
C.I: t = O; PA = PAo; C.C.l: r = O; a~;!r=O = O; C.C.2: r = 0,185 em; P~l = KpPA2~;
Capítulo 3
d ( 1 dYA). .2. - ---- =0, C.C.I. z=O; YA =0,03; C.C.2: z=0,05em;YA =0.
dz 1- YA dz
d ( r
2
dYA l.. 34. - ---- = O, c.c.I. r = R; YA = 28,95 x 10- ; C.C.2: r ~ 00; YA = O.
dr l-YA dr
5. a) apA = Def ~(r aPA):at r ar. ar
714 Fundamentos de transferência de massa
OPA I *C.I: t = O; PA ==PAo; C.C.I: r = O; a;:- r=O==O;C.C.2: r = 0,185 em; PAI ==KpPA2~;
c) OPA == Def[L~(rOPA)+ 02PA]ot r ar ar oz2
op '"C.I: t=O; PA =PAo; C.C.I: r=O; a: Ir=O=O; C.C.2: r =0,045 em; PAI ==KpPA2~;
Condições de contorno:
PA =PA(+a,y,z); PA =PA(x,+b,z); PA =PA(x,y,+2c);
PA ==PA(-a,y,z); PA =PA(x,-b,z); PA =PA(x,y,O)=O
7. ~( 1 dYN 1=0; C.C.I: z=O; YN ==NN,o/Cks; C.C.2: z=ô; YN =0,10.dz I+3~N dz )
d(dCA) k,- -- =--C. . -' - ". ·z=Ô+aC =C9.a)dz dz DAB A,C.C.l.z-a,CA--RA!ks,C.C.2. , A As'
~2 ()r dCA _ d dCA . . _ . oCA. . _ vapIO.-C---- DAB- f--, C.C.1. r-O, --lr=O==O, C.C.2. r -(D/2-o), C
A
=P
A
/RT.z dr dr dr ar
Capítulo 4