Exercício de Velocidade Molar Média e o Fluxo Molar

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Fenômenos de 
Transporte III
(COEQ0038)
Avaliação 1
MARIA CLARA BRANDÃO DE MORAIS
1. Defina a velocidade molar média e o fluxo molar de transferência de massa
para as seguintes situações:
a) Não há movimento mássico.
b) Há movimento mássico.
Se as massas molares de NaCl e água são 58,5 e 18 respectivamente e, estes se
movimentam com velocidades de 15 e 14 cm/s, em 10% de solução de NaCl em
água, determine seus respectivos fluxos molares relativos para cada
velocidade molar média. A densidade da solução de sal é ao redor de 1071
kg/m3.
Solução:
- Dados:
Solução: 10% de NaCl em Água
Determinar:
- Velocidade Média Molar da Solução (v*)
- Fluxo Molar de Cada Substância
2
20
3
0
20
 0,1
 0,9
 58,5 /
 18 /
 15
1
( ) 0,15
1
 
00
1
( ) 0,14
100
107
14
1
NaCl
H
NaCl
H
H
NaCl
cm m m
s cm s
cm m m
s cm s
X
kg
V
m
X
M g mol
M g mol
V

=
=
=
=
=
= =
=
=
- Velocidade Média Molar da Solução (v*)
Considerando:
A – NaCl e B – H20
Pelo Fluxo Molar:
*
*
” 
” 
” ” ”
” 
” 
,
 
A A A
B B B
A B
A A B B
A A B B
N C v
N C v
N N N
N C v
N C v C v
Assim
v x v x v
=
=
= +
=
= +
= +
( )( ) ( )( )*
*
 0,1 0,15 0,9 0,14
 0,141
v
m
v
s
= +
=
- Fluxo Molar de A em relação a v*
Equação do Fluxo devido a contribuição difusiva, onde
não há movimento mássico para a espécie A:
Onde:
Logo,
- Fluxo Molar de B em relação a v*
Equação do Fluxo devido a contribuição difusiva,
onde não há movimento mássico para a espécie B:
Onde:
Logo,
( )* * – B BJ C V V=
( )*
*
2
 18,31 0,15 – 0,141
 0,1648
A
A
J
mol
J
m s
=
=

3
*
1071
59,5
18
0,14 /
0,141 /
B
B
B
B
mol
M m
m s
v m s
C
V

= = =
=
=
( )* * – A AAJ C V V=
3
*
1071
18,31
58,5
0,14 /
0,141 /
A
A
A
A
mol
M m
m s
v m s
C
V

= = =
=
=
( )*
*
2
 59,5 0,14 – 0,141
 -0,0595
B
B
J
mol
J
m s
=
=

Equação do Fluxo devido a contribuição difusiva e 
convectiva, onde há movimento mássico para a espécie A:
JA
* = CA (VA – v
*) [Contribuição Difusiva]
Jc
* = CA v
*[Contribuição Convectiva]
NA” = JA
* + Jc
*
- Fluxo Molar de A em relação a v*
Equação do Fluxo devido a contribuição difusiva e
convectiva, onde há movimento mássico para a espécie
A:
- Fluxo Molar de B em relação a v*
Equação do Fluxo devido a contribuição difusiva e
convectiva, onde há movimento mássico para a
espécie B:
*
2
*” 
” 0,1648 18,31 0,141
” 
)
2,74
(
65
A A A
A
A
mol
m s
N J C v
N
N
= +
= + 

=
* *
2
” 
” -0,0595 0,141
” 
(
0,18
58 5
9
, )
B B B
B
B
mol
m s
N J C v
N
N
= +
= + 

=