Água pura sob
e
escoa sobre uma placa plana sólida de
. A solubilidade em do material da placa em água é
e a difusividade é
. Calcule a transferência de massa do sólido para a água em
. Resposta:
(
).
Passo 1
O enunciado descreve escoamento de água pura a
com velocidade livre
sobre uma placa plana de comprimento
. O material da placa dissolve-se até a solubilidade
e a difusividade no líquido é
. Queremos o fluxo de massa do sólido para a água,
em
. O método é usar transferência de massa por convecção forçada em placa plana, calculando os números adimensionais Reynolds e Schmidt, a correlação de Sherwood média e depois o coeficiente de transferência de massa.
Passo 2
Calcular o número de Reynolds na placa usando a viscosidade cinemática típica da água a
, digamos
:
Como
, a camada-limite é laminar.
Passo 3
Calcular o número de Schmidt:
Passo 4
Para escoamento laminar sobre placa plana usamos a correlação de Sherwood média:
Substituindo:
Passo 5
O coeficiente de transferência de massa médio é
Passo 6
O fluxo de massa do sólido dissolvido em água é