1.Introdução.a.Transferência.de.Massa

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS
FACULDADE DE TECNOLOGIA
CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA
FTQ023 – FENÔMENOS DE TRANSPORTE III
INTRODUÇÃO À TRANSFERÊNCIA DE MASSA
Profa. Yanne Gurgel
Manaus, 2016.
CAPÍTULO 1
ÍNDICE
1. INTRODUÇÃO À TRANSFERÊNCIA DE MASSA
1.1 Definição
1.2 Similaridade entre os fenômenos de transferência
1.3 Exemplos de processos de transferência de massa
2Profa. Yanne Gurgel
1. INTRODUÇÃO À TRANSFERÊNCIA DE MASSA
1.1 Definição
TRANSFERÊNCIA DE MASSA é um fenômeno ocasionado pela diferença de 
concentração, maior para menor, de um determinado soluto em um certo meio.
3Profa. Yanne Gurgel
Região de Alta 
Concentração da espécie A
Região de Baixa
Concentração da espécie A
Gradiente de concentração
ΔCA Transferência de Massa de A
Espécie A
1. INTRODUÇÃO À TRANSFERÊNCIA DE MASSA
4Profa. Yanne Gurgel
Figura. Preparação de chá (extracção
sólido/líquido seguido de difusão). O
processo de transferência de massa é
favorecido pela agitação da colher
(convecção).
Figura. Difusão de permanganato de
potássio (KMnO4) em água.
Fonte:
http://www.kalipedia.com/ecologia/tema/fotos-
difusion-permanganato-
potasio.html?x1=20070924klpcnafyq_20.Ies&x=200
70924klpcnafyq_27.Kes
Fonte:
http://labvirtual.eq.uc.pt/siteJoomla/images/storie
s/SOUTCMTM_fig11.png
1. INTRODUÇÃO À TRANSFERÊNCIA DE MASSA
Transferência de momento: FTQ 021 – Fenômenos de Transporte I
Escoamento de fluidos, mistura, sedimentação e filtração.
Transferência de calor: FTQ 022 – Fenômenos de Transporte II
Transferência por condução, convecção, radiação, evaporação, destilação e secagem. 
Transferência de massa: FTQ 023 – Fenômenos de Transporte III
Destilação, secagem, absorção, extração líquido-líquido e adsorção.
5Profa. Yanne Gurgel
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1. INTRODUÇÃO À TRANSFERÊNCIA DE MASSA
1.2 Similaridade entre os fenômenos de transferência
Equação geral do transporte molecular (momento, calor e massa):
Taxa de transferência = força motriz/resistência
• Transporte de momento: equação de Newton.
• Transporte de calor: lei de Fourrier.
6Profa. Yanne Gurgel
ψz = −δ
dΓ
dz
τ zx = −
µ
ρ
d vxρ( )
dz
τ zx é o momento transferido/s.m2
µ ρ é a viscosidade cinemática em m2/s
z é a distância em m
vxρ é o momento/m3, o momento é dado em kg.m/s
qz
A = −α
d ρcpT( )
dz
qz / A é o fluxo de calor em W/m2
α é a difusividade térmica em m2/s
ρcpT em J/m3
1. INTRODUÇÃO À TRANSFERÊNCIA DE MASSA
1.2 Similaridade entre os fenômenos de transferência
• Transporte de massa: lei de Fick.
Na transferência de massa molecular um ou mais componentes do meio está em
movimento. Na tranferência de calor por condução o meio é em geral estacionário e 
somente a energia em forma de calor pode ser transportada. 
7Profa. Yanne Gurgel
JAz* = −DAB
dcA
dz
JAz* é o fluxo molar do componente A na direção z devido à difusão molecular kmol A/s.m2
DAB é o coeficiente de difusão ou difusividade molecular da molécula A em B 
z é a distância de difusão em m
cA é a concentração de A em kmol/m3
1. INTRODUÇÃO À TRANSFERÊNCIA DE MASSA
1.3 Exemplos de processos de transferência de massa
• Evaporação da água de um lago
• Diferença entre a concentração de vapor d’água na superfície da água e o ar ao
redor (força motriz a partir da superfície para o ar)
• Dissolução de açúcar no café
• Nutrientes e O2 dissolvido na solução se difunde para microrganismos
• Reações catalíticas: os reagentes difundem de um meio para a superfície
catalítica, onde a reação ocorre.
• Destilação para separar álcool de água
• Remoção de SO2 de chaminés por absorção
8Profa. Yanne Gurgel
1. INTRODUÇÃO À TRANSFERÊNCIA DE MASSA
1.3 Exemplos de processos de transferência de massa
Transferência de Massa nas Operações Unitárias:
• Destilação
• Absorção
• Adsorção
• Extração
• Humidificação e Secagem
9Profa. Yanne Gurgel