Estudando a transferência de massa em uma única esfera, pesquisadores recomendaram a seguinte equação geral

S h = 2,0 + C R e m S c 1 / 3

Como discutido na Seção 30.1 , o valor de 2,0 pode ser deduzido teoricamente considerando a difusão molecular a partir de uma esfera para um grande volume de um fluido estagnado. Prove que esse é o valor correto e estabeleça quais as suposições que têm de ser feitas de modo a obtê-lo.

Passo 1

Como discutido na Seção 30.1 , o valor de 2,0 pode ser deduzido teoricamente considerando a difusão molecular a partir de uma esfera para um grande volume de um fluido estagnado. Prove que esse é o valor correto e estabeleça quais as suposições que têm de ser feitas de modo a obtê-lo.

C 2 H 5 O H no ar

T f = 289 + 303 2 = 296 K                   P A 0 = 6,45 × 10   a t m

D A B = 1.32 × 10 - 5 m 2 / s

N = 1,53 × 10 - 5

R e L = U 00 L N = ( 3 ) ( 2 ) 1,53 × 10 - 5 = 3,92 × 10 5

Passo 2

k c = D A B L [ 0,160 + 1 f 1 / 2 S c 1 / 3   + 0,0365 S c V / 3 R l 4 c - R t 4 / 5 ]  

R e t = 2 × 10 5                                                         R e l = 3,92 × 10 5

Substituindo valores

k c = 5,16 × 10 - 3 m / s

W A = N A A = T r _ C c A S - c A N A

C A B = P A 0 R T = 6,45 × 10 - 2 1.013 × 10 5 ( 8.314 ) ( 2 × 9 ) = 2,72 m o l / m 3

W A = 5.16 × 10 - 3 ( 272 - 0 ) ( 2 × 4 )

= 0.112 m o l / s

= 0,112 ( 46 ) = 5,1 5 g / s

Resposta

5,15 g / s