Ar a 1 atm e
escoa através de uma placa plana fina de naftaleno que possui 1 m de comprimento, causando sua sublimação. O número de Reynolds consiste no limite superior em que a camada limite laminar persiste, ou seja,
. Nesta situação, o fluxo médio de sublimação e o fluxo local de sublimação a uma distância de
a partir da borda inicial da placa são:
a)
;
b)
;
c)
;
d)
;
e) N.D.A.
Dados: Pressão de vapor do nafatleno,
torr; Pressão total do sistema,
torr; viscosidade do ar,
; densidade molar do ar,
; massa molar do ar,
Difusividade do naftaleno no ar,
.
a)
b)
c)
d)
e) N.D.A.
Passo 1
O enunciado pede o fluxo molar de sublimação de naftaleno em uma placa plana, tanto em média sobre o comprimento total
,m quanto localmente em
,m, sob escoamento de ar laminar limitado por
. Vamos usar transferência de massa em camada limite externa, aplicando a analogia de Chilton–Colburn para fluxo sobre placa: correlações de Sherwood local e médio.
Passo 2
Calculamos a velocidade livre
a partir de
onde
. Como
,kmol/
e
,kg/kmol,
Passo 3
A diferença de concentração molar de naftaleno entre superfície (pressão de vapor
torr) e o ar seco
é
Passo 4
A Schmidt number é
Passo 5
Para o fluxo local em
,m usamos
Passo 6
Para o fluxo médio sobre
,m aplicamos
Resposta
a)
kmol·
¹ ;
kmol·
¹