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Calcule a taxa de evaporação por poro (
) pelas fórmulas abaixo. Dica: Como C é constante e
varia, use a média
na equação do fluxo. Resp.: N
Calcule a taxa de evaporação por poro (
Passo 1
Beleza, tamo com um porozinho onde rola evaporação de A numa mistura binária (A + B). A ideia é achar a taxa molar de A saindo por esse poro. O conteúdo aqui é transporte de massa com difusão mais convecção, usando a “Lei de Fick modificada”.
O que temos e vamos usar:
• Fracionamento molar na entrada do poro:
• Fracionamento molar na saída do poro:
• Difusividade molecular:
• Velocidade de escoamento (convectiva):
• Concentração total constante no poro: (fica como parâmetro)
• Comprimento do poro: (também fica como parâmetro)
• Diâmetro do poro: (para achar área
)
O que temos e vamos usar:
• Fracionamento molar na entrada do poro:
• Fracionamento molar na saída do poro:
• Difusividade molecular:
• Velocidade de escoamento (convectiva):
• Concentração total constante no poro:
• Comprimento do poro:
• Diâmetro do poro:
Passo 2
Primeiro passo prático: calcular o fracionamento médio
Passo 3
Agora, aplicamos a fórmula combinada (difusão + convecção) para o fluxo molar por unidade de área (kmol / m²·s), que chamamos de
:
Passo 4
O resultado acima é em kmol/(m² s). Para converter na taxa por poro (kmol/s), multiplica pela área do poro
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Resposta
Taxa de evaporação de A por poro (kmol/s):