Acetona foi derramada acidentalmente sobre uma superfície, que se encontra a 320 K e possui as seguintes dimensões:
. Ar seco escoa sobre essa mesma superfície, a uma temperatura de 320 K e velocidade igual a
. Sabendo que a pressão de saturação da acetona a 320 K é igual a
, calcule a taxa de evaporação (kg/s) do sistema apresentado.
Dados:
Dados:
Passo 1
O enunciado pede a taxa de evaporação de acetona em uma placa plana de área
sob escoamento de ar seco a
e
. Vamos modelar a evaporação como um problema de transferência de massa convectiva, usando a correlação de Sherwood para fluxo laminar sobre placa plana e a lei dos gases ideais para achar a concentração de vapor saturado na superfície.
Passo 2
Estimamos propriedades do ar a
: kinemática
e difusividade de massa do vapor de acetona em ar
. Calculamos os números adimensionais:
Passo 3
Para escoamento laminar sobre placa usa-se
Logo,
O coeficiente de transferência de massa é
Passo 4
A concentração molar de acetona saturada na superfície vem da lei dos gases ideais:
Como o ar está seco, toma-se
.
Passo 5
O fluxo molar evaporado é
Para a área de
, a vazão molar é
. Convertendo em massa:
Resposta
A taxa de evaporação é aproximadamente
.