Balanço de massa

o de
Balanço de massa:

a) Introdução

Para o estudo do comportamento do fluido , pode-se considerar a porção de matéria que ocupa um dado volume V(volume do sistema) em um determinado instante t como um sistema termodinâmico. Naturalmente, um volume V finito, por menor que seja, conterá um numero extraordinário (infinito) de partículas(aqui nos referimos a partículas de regiões distintas do espaço com o correr do tempo, ou seja, as posições de suas partículas variarão com o tempo. Assim sendo, o volume V de um sistema pode sofrer distorções contínuas, e torna-se extremamente difícil o acompanhamento de uma massa de fluido durante todo o tempo de observação . Dessa forma, é mais conveniente a aplicação das leis básicas da física a um volume fixo ou com movimento conhecido no espaço. Este volume recebe a denominação de volume de controle. ( Site Professores UFF)

O balanço de massa é uma descrição quantitativa de todos os materiais que entram, saem e se acumulam em um sistema de controle ( um tanque de mistura, um lago, uma termelétrica, uma cidade, etc). No balanço de massa há termos para:

materiais que entram materiais que saem materiais que são gerados materiais que são consumidos materiais que são acumulados no volume analisado

Tomando-se V (volume de controle), a quantidade de material sendo acumulado deve ser igual à quantidade do material que entra menos a quantidade que sai mais a quantidade que é gerada menos a quantidade que é consumida (Site Ensino UFSC). Em termos lingüísticos, o balanço de massa pode ser expresso da seguinte forma geral:

|Taxa de entrada = Taxa de Saída + Taxa produção - Taxa de consumo + Taxa de Acumulação |

Figura 1 : Balanço de massa em um reator

b) Equação de balanço integral de massa.

Consideremos um escoamento de um fluido constituído de uma mistura binaria de componentes A e B através de uma