Qual a velocidade de evaporação (
) de
no ar à
?
Dados: Pressão total: 770 mmHg
Difusividade
-
área de evaporação
(Resp.
)
Difusividade
área de evaporação
(Resp.
Passo 1
Resumo do enunciado: queremos a taxa de evaporação em g/h de um líquido volátil
evaporando para o ar parado, a
.
Conteúdo: transferência de massa por difusão estacionária numa camada de espessura conhecida. Usaremos a lei de Fick integrada para mistura binária sem fluxo total, passa-faixa de ar parado (Stefan). Precisamos de: difusividade , área de evaporação
, espessura da camada
, pressão total
, pressão de vapor
, massa molar
e temperatura
.
Conteúdo: transferência de massa por difusão estacionária numa camada de espessura conhecida. Usaremos a lei de Fick integrada para mistura binária sem fluxo total, passa-faixa de ar parado (Stefan). Precisamos de: difusividade
Passo 2
Calcular a fração molar do vapor na interface líquida. Como a pressão parcial de
na superfície é a pressão de vapor,
Substituindo
e
,
Passo 3
Escrever a expressão de fluxo molar integrado para difusão em mistura binária sem fluxo total:
Aqui
é a concentração total do gás,
é a espessura da camada e o termo
corrige a não-idealidade do gradiente de concentração.
Passo 4
Calcular
e inserir na equação:
Agora,
Passo 5
Converter fluxo molar em massa e em g/h. A massa molar de
é
Logo, a massa evaporada por segundo é
e em g/h:
Resposta
A velocidade de evaporação é aproximadamente
.