- Em uma mistura gasosa binária
a velocidade média de
é de
na direção
.
a) Qual é o fluxo total de A, sabendo-se que a mistura está nas CNTP (
e 1 atm ) e que a fração molar de A é igual a 0,3 ?
b) Qual o fluxo difusivo de A , se a mistura está escoando a
?
a) Qual é o fluxo total de A, sabendo-se que a mistura está nas CNTP (
b) Qual o fluxo difusivo de A , se a mistura está escoando a
Passo 1
Resumo do enunciado: temos uma mistura gasosa binária A
B nas CNTP (
,K,
,atm), com fração molar de A igual a
. Foi medida a velocidade média de A na direção
como
,cm/s.
a) Queremos o fluxo molar total de A, , em mol
c
.
b) Sabendo que a mistura está escoando com um fluxo total ,mol
c
, queremos o fluxo difusivo de A,
.
a) Queremos o fluxo molar total de A,
b) Sabendo que a mistura está escoando com um fluxo total
Conteúdo usado: lei dos gases ideais para achar concentração molar, definição de fluxo molar convectivo
e decomposição do fluxo total em convectivo
difusivo
Passo 2
Calcular a concentração molar total
nas CNTP pela lei dos gases ideais:
Com
,atm,
,L
atm
mol{-1}(\cdot)K{-1}) e
,K, obtemos
e em c
:
Passo 3
A concentração de A é
. Logo
Passo 4
O fluxo molar total de A (fluxo convectivo de A) vem de
Passo 5
O escoamento global da mistura é
. Parte disso corresponde à convecção de A, que também vale
Passo 6
Definimos o fluxo difusivo de A como a diferença entre o fluxo total medido e a parte convectiva:
O sinal negativo indica que, em relação ao referencial que segue a mistura, A se difunde no sentido oposto ao fluxo líquido.
Resposta
a)
.
b) .
b)