Enunciado

Considere a evaporação do líquido A em uma coluna contendo uma mistura binária de A e B. A espécie B não pode ser absorvida no líquido A e as condições de contorno são as mesmas da Seção 14.2.2. Mostre como a razão entre a velocidade média molar e a velocidade da espécie A, v x * / v A , x   , varia com a fração molar da espécie A.

Passo 1

Nessa questão nós temos a evaporação do líquido A para uma coluna contendo os vapores A e B. As espécies B não podem ser absorvidas no líquido A.

Com isso, vamos encontrar a relação de razão entre a velocidade média molar e a velocidade da espécie A para a fração molar da espécie A.

Passo 2

Para resolver essa questão vamos assumir difusão constante e unidimensional e que não ocorre nenhuma reação química.

Da Seção 14.2.2, temos que,

N " B , x     = 0

E da Eq. 14.27,

N A , x " = C A v A , x

E,

N " B , x     = C B v B , x

Ou,

v B , x = 0

Passo 3

E da Eq. 14. 29,

v x * = x A v A , x

Então,

v x * v A , x = x A

Resposta

v x * v A , x = x A

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