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-Lista transferência de massa
1) Calcule o fluxo molar da amônia gasosa, sabendo que ela difunde em um capilar de 10 cm de comprimento que une dois reservatórios contendo nitrogênio. O sistema está a 25°C e 1 atm. A pressão parcial da amônia em um dos reservatórios é 90 mmHg e no outro 10 mmHg. Dados: R = 82,05 (cm3.atm)/(gmol.K) e DAB = 0,249 cm2/s. Resposta: NAZ = 1,07x10-7 gmol/s.cm2
2) Modele a seguinte situação: um certo gás difunde por uma película estagnada de ar seco de 0,5 cm de profundidade em um capilar que contém um certo ácido. Ao atingi-lo, o gás é absorvido instantaneamente. A concentração do gás na boca do recipiente é de 0,25 % em mols. Resposta: 
0
)
1
(
=
-
-
dz
dx
x
CD
dz
d
A
A
AB
, lembrem-se que vocês devem estabelecer as condições de contorno. 
3) Gás hidrogênio pressurizado é armazenado a uma temperatura de 358K em um recipiente esférico de diâmetro externo D=4,8m feito de níquel. A casca do recipiente tem espessura L=6cm. A concentração molar do hidrogênio no níquel na superfície interior é de 0,087 (kmol/m3). A concentração de hidrogênio no níquel na superfície externa é insignificante. Determine a vazão mássica de hidrogênio por difusão através do recipiente de níquel. Resposta: 2,46x10-10 kg/s.
4) Um tubo de Stefan de 3 cm de diâmetro é usado para medir o coeficiente de difusão binário de vapor de água no ar a 20°C., uma altitude de 1600 metros, em que a pressão atmosférica é de 83,5 kPa. O tubo é parcialmente preenchido com água, e a distância entre a superfície da água e a extremidade aberta do tubo é 40 cm. Ar seco é soprado sobre a extremidade aberta do tubo, de forma que o vapor de água que sobe até o topo seja removido imediatamente e a concentração de vapor na parte superior do tubo seja zero. Em 15 dias de operação contínua a pressão e a temperatura constante, a quantidade de água evaporada é medida como sendo 1,23g. Determine o coeficiente de difusão do vapor de água no ar a 20°C e 83,5kPa. Dados: pressão de saturação da água a 20 °C é 2,34kPa. Resposta: DAB=3,06x10-5m2/s. 
5) Hidrogênio gasoso é mantido a pressões de 3 bar e 1 bar nos lados opostos de uma membrana plástica com 0,3 mm de espessura. A temperatura é de 25°C e o coeficiente de binária do hidrogênio no plástico é igual a 8,7x10-8 m2/s. A solubilidade do hidrogênio na membrana é de 1,5x10-3 kmol/m3.bar. Qual é o fluxo de mássico de hidrogênio através da membrana? Dica 1: observem que a unidade de solubilidade é kmol/m3.bar, portanto, se vocês multiplicarem a solubilidade pela pressão vocês encontrão CA (kmol/m3). Dica 2: encontre primeiro o valor em termos de fluxo molar (kmol/s.m2) e depois transforme para fluxo em termos de massa. Resposta: 1,74x10-6 kg/s.m2
6) A comissão de Qualidade do ar de São Paulo solicitou a você o desenvolvimento de um modelo para calcular a distribuição de NO2 na atmosfera. O fluxo molar no NO2 no nível do solo, N”A,0, é considerado conhecido. Esse fluxo é atribuído às emissões dos automóveis e das chaminés das indústrias. Sabe-se também que a concentração de NO2 a uma distância bem acima do nível do solo é nula e que o NO2 reage quimicamente com a atmosfera. Em particular, o NO2 reage com hidrocarbonetos não queimados (em um processo que é ativado pela luz do sol) para produzir PAN (nitrato de peroxiacetila), o produto final da névoa fotoquímica. A reação é de primeira ordem e a taxa na qual ela ocorre pode ser representada por ṄA=K1CA. 
a) Suponha condições de regime estacionário e atmosfera estagnada, obtenha uma expressão para a distribuição vertical CA(x) das concentrações molares do NO2 na atmosfera.
b) Se a pressão parcial de NO2 de pA = 2x10-6 bar é suficiente para causar complicações pulmonares, qual é o valor do fluxo molar ao nível do solo para o qual você emitiria um aviso de alerta? Você pode admitir uma atmosfera isotérmica a T=300K, um coeficiente de reação de k1 = 0,03 s-1 e um DAB = 0,15 x 10-4m2/s. 
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