• xA, 0=0,05 ; xA, L=0.01;
  • DAB=2.5 times 10^-5 m^2 / s ; v *=0,01 m / s.
    Calcule a taxa de evaporação por poro ( N^prime * ^* em kmol / s ) pelas fórmulas abaixo. Dica: Como C é constante e xA varia, use a média xA, méd=(xA, 0+xA, L) / 2é na equação do fluxo. Resp.: N
NA, x^prime *=C cdot DA BL cdot ln (1-xA, L1-xA, 0)+C cdot xA, m e ́ d cdot v^* e NA, x^*=A cdot NA, x^* *=pi D^24 cdot NA, x^* *

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 )

Passo 2

Primeiro passo prático: calcular o fracionamento médio
xA,méd = xA,0+xA,L2 = 0,05 + 0,012 = 0,03 é

Passo 3

Agora, aplicamos a fórmula combinada (difusão + convecção) para o fluxo molar por unidade de área (kmol / m²·s), que chamamos de N'A = underbraceC,DABL,ln!l(1 - xA,L,1 - xA,0,r)difusão (Fick) ;+; underbraceC,xA,méd,v^*convecção :
ãéçã

Passo 4

O resultado acima é em kmol/(m² s). Para converter na taxa por poro (kmol/s), multiplica pela área do poro
A = pi,D^24,
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NA,poro = A ;times; N'A = pi,D^24 ;gl[ C,DABL,ln!l(1 - xA,L1 - xA,0r) + C,xA,méd,v^* gr] é

Resposta

Taxa de evaporação de A por poro (kmol/s):
boxed NA,poro = pi,D^24 [ C,DABL,ln!l(tfrac1 - xA,L1 - xA,0r) + C,xA,méd,v^* ] com xA,méd=0,03 éé

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