Preveja o coeficiente de transferência de massa para álcool butílico que se vaporiza em ar turbulento a 26
{ }^{\circ} \mathrm{C}) e 1 atm , sabendo que o coeficiente de transferência de calor nesse sistema é h=318 W m^-2 K^-1 (Dados: rho
=1,183 kg m^-3 ; mu=1,85 times 10^-5 Pas ; C p=1004,8 J kg^-1 K^-1 ; DAB=0,135 times 10^-4 m^2 s^-1 ).

Passo 1

O enunciado quer que a gente estime o coeficiente de transferência de massa para álcool butílico que se vaporiza em ar turbulento a e , usando o coeficiente de transferência de calor convectivo . O conteúdo é a analogia calor-massa de Chilton–Colburn, que relaciona o coeficiente de calor com o coeficiente de massa via os números adimensionais de Prandtl ( ) e Schmidt ().

Passo 2

Calcular o número de Prandtl do ar
Pr = mu,Cpk
onde usamos para o ar a condutividade térmica típica kapprox0,026;W,m^-1K^-1. Substituindo
mu =1,85times10^-5;Pacdot s, Cp =1004,8;J,kg^-1K^-1
Pr = 1,85times10^-5times1004,80,026approx0,71

Passo 3

Calcular o número de Schmidt para o par ar–álcool butílico
onde
e
. Logo

Passo 4

Aplicar a analogia de Chilton–Colburn, que dá
Desse modo

Passo 5

Substituindo valores numéricos:
logo

Resposta

O coeficiente de transferência de massa estimado é
kc approx 0,19;m,s^-1

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