Num estudo experimental de absorção de amônia em água numa coluna de parede molhada, o coeficiente global de transferência de massa,
, foi encontrado no valor de
. Para um ponto na coluna, a fase gasosa contem
de amônia e a concentração na fase líquida foi de
de amônia
de solução. A torre opera a
. Para esta temperatura, a constante da lei de Henry é
. Se
da resistência total para transferência de massa é encontrada na fase gasosa, determine os coeficientes individuais de massa do filme e as composições interfaciais.
Passo 1
O problema trata da absorção de amônia em água sem reação química, em regime permanente, e fornece o coeficiente global de transferência de massa baseado na fase gasosa
, a fração molar de amônia na fase gasosa no ponto considerado
, a concentração de amônia na fase líquida em massa
, a pressão total da torre
e a constante de Henry na forma
Sabe‐se também que
da resistência global está na fase gasosa. Vamos precisar
. da relação em série de resistências
Passo 2
Como
da resistência total
está na fase gasosa, temos
A fração restante
está na fase líquida, ou seja
Substituindo
e
:
Passo 3
No estado estacionário o fluxo molar por área
satisfaz
com a condição de equilíbrio interfacial
Igualando as duas expressões de
e usando
, obtemos
Reagrupando em
:
Passo 4
Calculemos passo a passo:
Numerador e denominador de
:
Logo
Dessa forma
Resposta
Concentração interfacial líquida
Pressão parcial interfacial
Fração molar interfacial