P4 2010.1

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P4 de Transferência de Massa 
ENG 1030 – 2010.1 
Questão Valor Nota 
1(a) 2,0 
1(b) 2,0 
2(a) 1,0 
2(b) 1,0 
2(c) 1,0 
3(a) 1,0 
3(b) 2,0 
Total 10,0 
 
Justifique todas as respostas em todas as questões. 
 
1 – O soluto reagente A se decompõe na superfície de uma lâmina catalítica sólida não-porosa 
segundo a reação irreversível de pseudo primeira ordem A → 2 B. O composto A faz parte de uma 
mistura gasosa ideal e estagnada de espessura δ em volta da placa. Estabeleça as equações para o 
fluxo do soluto na superfície da partícula para: 
 
(a) Reação química rápida na superfície catalítica (controle difusional); 
(b) Reação química lenta na superfície catalítica (controle químico). 
 
2 – Na absorção de amônia em água em uma torre operando a 16oC e 3,0 atm, os coeficientes 
individuais de transferência de massa são 5,4 m/h e 1,23 kgmol/(m2.h.atm). Sabendo que a pressão 
parcial, no equilíbrio, de uma solução diluída de NH3 em água é dada por 
��� ����	 = 0,25 ��� ������ �
�⁄ 	, determine: 
 
(a) ky e kx (individuais); 
(b) Ky e Kx (totais); 
(c) O filme que controla a transferência de massa. 
 
Suponha ���� = 1000 kg/m
3
 
 
3 – Uma torre recheada de 15 cm de diâmetro que opera a 35oC e 1 atm é destinada para remover 
etanol de uma corrente contendo CO2. Essa corrente alimenta a base da coluna a 43 m3/h com 1,5 % 
(fração molar) de etanol. Desejando-se recuperar 99% deste álcool, utilizou-se água pura, injetada no 
topo da torre a 43 kg/h. Nas condições operacionais de temperatura e de pressão, conhece-se o 
coeficiente volumétrico total de transferência de massa (coeficiente de capacidade) que é 270 
kgmol/(m3.h), assim como a relação de equilíbrio para o etanol distribuído nas fases gasosa e líquida: 
�� = 0,67 �� . Calcule: 
 
(a) A fração molar de etanol na água deixando a torre; 
(b) A altura da torre. 
 
R = 0,0826 atm.m3/(kgmol.K)