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ENG 1030 Prova 4 04/07/2013 
 
 
Nome:_______________________________________________________________ 
 
A consulta a qualquer material e celular é proibida. Justifique as questões de 
forma clara. Resolva cada questão/item no espaço em branco imediatamente 
abaixo, continuando no verso/folha, até a questão/item seguinte. De outra forma, a 
questão/item não será corrigida. Provas sem o nome do aluno também não serão 
corrigidas. Não é permitido destacar as folhas da prova. 
 
Questão 1a 1b 2a 2b 3a 3b Total 
Valor 2,0 2,0 1.5 1,5 1,5 1,5 10,0 
Nota 
 
1. Um cilindro de grafite (carbono puro) com 20 cm de comprimento é inserido em 
uma atmosfera oxidante a 1145K e 1,0 atm. O processo de oxidação é limitado pela 
difusão do oxigênio em contrafluxo ao monóxido de carbono que é formado na 
superfície do cilindro. Nas condições do processo, a difusividade do oxigênio na 
mistura de gases é 1,0x10
-5
 m
2
/s. Suponha regime permanente. 
R = 82,06 atm.cm
3
/(mol.K). 
 
(a) Calcule quantos mols de CO são produzidos na superfície do cilindro por segundo 
quando o diâmetro do cilindro for 1,0 cm e a concentração do oxigênio for 40% em 
mol a uma distância radial a partir do centro do cilindro de 1,5 cm. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(b) Qual será a concentração do oxigênio a uma distância radial a partir do centro do 
cilindro de 1,0 cm. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Uma coluna de absorção é usada para absorver um soluto A de uma mistura gasosa 
em um solvente B. Em uma dada altura da coluna, a pressão parcial de A na corrente 
gasosa é 1,52x10
4
 Pa e a concentração de A na corrente líquida é 1,0x10
-3
 kmol/m
3
. O 
fluxo de transferência de massa entre a corrente gasosa e a corrente líquida nessa 
altura da coluna é 4,0x10
-5
 kmol/(m
2
.s). O coeficiente individual de transferência de 
massa kG é 3,95x10
-9
 kmol/(m
2
.s.Pa). Um experimento de laboratório verificou que o 
sistema satisfaz a lei de Henry e que a composição de A na fase líquida de 1,0x10
-3
 
kmol/m
3
 está em equilíbrio com a pressão parcial de A de 3,04x10
3
 Pa. 
 
(a) Determine os valores para a seguinte tabela. 
 
 
Coeficiente Força Motriz 
kG = pAG - pAi = 
kL = CAi - CAL = 
KG = pAG – pA* = 
KL = CA* - CAL = 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(b) Determine a percentagem da resistência total à transferência de massa no filme de 
gás. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. Uma corrente de gás de exaustão deixando uma unidade industrial contém 3,5% de 
um soluto A em mol. 25 m
3
/min desse gás entram no fundo de uma torre de absorção 
e escoam contracorrente a 100 kg/min de água pura. A torre opera a 298K e 
1,013x10
5
 Pa. Nessa temperatura e pressão e para as concentrações diluídas 
envolvidas, o equilíbrio para o sistema soluto-água é obedece à relação YA = 0,27 XA. 
Se a corrente gasosa saindo da torre contém 0,6% em mols de A, determine: 
 
R = 8,314 Pa.m
3
/(mol.K) 
 
(a) A razão entre (Ls/Gs)real e (Ls/Gs)mínima; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(b) A concentração de A na corrente líquida saindo da torre.