O coeficiente global da fase gasosa
da transferencia de massa total esta no filme gasoso,
no filme liquido. A constante da lei de Henry é 0,265
de
de solução). Determine:
a) o coeficiente do filme gasoso,
;
b) o coeficiente do filme liquido,
c) o fluxo de massa de A. (
)
a) o coeficiente do filme gasoso,
b) o coeficiente do filme liquido,
c) o fluxo de massa de A. (
Passo 1
Vamos lá! Primeiro, vamos entender o que está sendo pedido. Temos um processo onde uma substância A está se transferindo entre uma fase gasosa e uma fase líquida. O exercício nos dá o coeficiente global da fase gasosa (
), e informa que 57% da transferência de massa ocorre no filme gasoso e 43% no filme líquido. Além disso, temos a constante da lei de Henry (
). Vamos precisar dessas informações para determinar:
a) O coeficiente do filme gasoso,
b) O coeficiente do filme líquido,
c) O fluxo de massa de A
b) O coeficiente do filme líquido,
c) O fluxo de massa de A
Passo 2
Primeiro, vamos entender como dividir o coeficiente global entre os dois filmes (gasoso e líquido). A transferência de massa através de múltiplas etapas pode ser pensada como resistências elétricas em série. Então, a resistência total (
) é a soma das resistências individuais:
Aqui,
é a resistência no filme gasoso e
é a resistência no filme líquido, onde
é a constante da lei de Henry.
Passo 3
Sabendo que 57% da resistência total está no filme gasoso, podemos escrever:
Agora, isolando
:
Substituindo os valores:
Passo 4
Agora, vamos encontrar o coeficiente do filme líquido,
. Sabemos que 43% da resistência total está no filme líquido:
Isolando
:
Substituindo os valores:
Passo 5
Para calcular o fluxo de massa de A, usamos a equação geral da transferência de massa:
Onde
é a diferença de pressão parcial da substância A entre as fases. Entretanto, no contexto do exercício, já temos o fluxo de massa fornecido:
Isso já considera os coeficientes dos filmes gasoso e líquido que calculamos anteriormente.
Resposta
a)
b)
c) Fluxo de massa de A: