3. (Valor da questão:
pontos)
No transporte simultâneo de calor e massa, a diferença de concentração entre as fases tem um impacto significativo na taxa de transferência de calor e massa. A transferência de calor ocorre devido à diferença de temperatura entre as fases, enquanto a transferência de massa ocorre devido à diferença de concentração. No entanto, a
diferença de concentração desempenha um papel mais influente na taxa global de transferência de calor e massa. Isso ocorre porque:
a) a diferença de concentração influencia a taxa de transferência de massa, afetando diretamente a taxa de transferência de calor;
b) a diferença de temperatura influencia a taxa de transferência de massa, afetando indiretamente a taxa de transferência de massa;
c) a viscosidade do fluido e a condutividade térmica do material não influenciam o transporte simultâneo de calor e massa;
d) a diferença de concentração é o fator menos significativo nesse contexto;
e) N.D.A.
diferença de concentração desempenha um papel mais influente na taxa global de transferência de calor e massa. Isso ocorre porque:
a) a diferença de concentração influencia a taxa de transferência de massa, afetando diretamente a taxa de transferência de calor;
b) a diferença de temperatura influencia a taxa de transferência de massa, afetando indiretamente a taxa de transferência de massa;
c) a viscosidade do fluido e a condutividade térmica do material não influenciam o transporte simultâneo de calor e massa;
d) a diferença de concentração é o fator menos significativo nesse contexto;
e) N.D.A.
Passo 1
O enunciado trata do transporte simultâneo de calor e massa e pergunta por que a diferença de concentração entre as fases é o fator mais influente na taxa global de transferência. Vamos usar os conceitos de transferência de calor (fluxo de calor proporcional a
) e de massa (fluxo de massa proporcional a
), além de entender como eles se acoplam numa interface onde ocorre, por exemplo, evaporação ou absorção.
Passo 2
Em transporte simultâneo, a transferência de massa gera ou consome energia latente na interface. Esquematicamente:
para calor convectivo, e
para massa convectiva. Mas, quando há mudança de fase ou transporte de espécie, o fluxo de massa
acarreta um fluxo de calor latente
onde
é o calor latente. Assim, uma mesma variação em
pode provocar mudanças diretas em
, enquanto variações em
só afetam
convectivo e têm impacto indireto sobre
.
Passo 3
Analisando as alternativas:
a) Afirma que influencia diretamente a taxa de transferência de massa e, via calor latente, afeta a transferência de calor: corresponde exatamente ao acoplamento descrito.
b) Inverter essa lógica não faz sentido físico: é a massa que conduz calor latente, não o contrário.
c) Viscosidade e condutividade térmica influenciam sim os coeficientes e
, logo a afirmação é falsa.
d) Contradiz o enunciado que diz que é o mais significativo.
e) “Nenhuma das anteriores” só seria válida se todas estivessem erradas, o que não é o caso.
a) Afirma que
b) Inverter essa lógica não faz sentido físico: é a massa que conduz calor latente, não o contrário.
c) Viscosidade e condutividade térmica influenciam sim os coeficientes
d) Contradiz o enunciado que diz que
e) “Nenhuma das anteriores” só seria válida se todas estivessem erradas, o que não é o caso.
Resposta
a) a diferença de concentração influencia a taxa de transferência de massa, afetando diretamente a taxa de transferência de calor.