Lista5 2015

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Lista 5 
Capítulos 17 e 18 (até 18.2) – Bird 
 
1) Uma gota de pequeno diâmetro do líquido A, de raio 𝑟1 está imersa em uma corrente 
gasosa de B. Podemos supor que a gota está envolta por um filme gasoso, também 
esférico de raio 𝑟2. A concentração de A na fase gasosa é 𝑥𝐴1 em 𝑟 = 𝑟1 e 𝑥𝐴2 em 𝑟 =
𝑟2, posição esta que corresponde à fronteira do filme gasoso. 
a) Por intermédio de um balanço macroscópico de massa, mostre que, em regime 
permanente, o termo 𝑟2𝑁𝑎𝑟 é constante no interior do filme gasoso, e considere a 
constante igual a 𝑟1𝑁𝑎𝑟1, correspondendo ao valor na superfície da gota. 
b) Mostre que a equação 
𝑁𝐴𝑧 = −𝑐𝐷𝐴𝐵
𝜕𝑥𝐴
𝜕𝑧
+ 𝑥𝐴(𝑁𝐴𝑧 + 𝑁𝐵𝑧) 
e o resultado obtido em (a) fornecem a seguinte expressão para 𝑥𝐴: 
 
𝑁𝐴𝑟1 =
𝑐𝐷𝐴𝐵
(𝑟2 − 𝑟1)
(
𝑟2
𝑟1
) ln
𝑥𝐵2
𝑥𝐵1
 
E qual o valor da expressão anterior quando 𝑟2 → ∞? 
 
2) A difusividade do par gasoso O2-CCl4 está sendo determinada pela observação da 
evaporação de tetracloreto de carbono em um tubo contendo oxigênio, como 
mostrado no exemplo feito em sala. A distância entre o nível de CCl4 líquido e o topo 
do tubo é z2-z1 = 20 cm. A pressão total sistema é 775 mm Hg e sua densidade é 1,629 
g/m3 e a temperatura é de 0ºC. À mesma temperatura, a pressão do CCl4 é 33,0 mm 
Hg. A área da seção reta do tubo é de 0,82 cm2. Após um intervalo de tempo de 10h, 
determinou-se que o volume de CCl4 evaporado foi de 0,0208 cm3. Qual é a 
difusividade do par gasoso O2-CCl4?