Difusividade

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA:

A determinação da difusividade de gases é importante no dimensionamento de secadores, em processos metalúrgicos, no estudo de proliferação de toxinas, e nos demais processos que envolvem transferência de massa.
Pela transferência de massa, mede-se a tendência que um componente, numa mistura, migra de uma região de baixa concentração para uma região de alta concentração.
Transferência de massa é o transporte de um componente da mistura de uma região de alta concentração para uma região de baixa concentração produzida por uma força motriz originada pelo gradiente de concentração.
O mecanismo de transferência de massa pode ser melhor entendido através da analogia com a transmissão de calor. Calor é transmitido na direção da redução do gradiente de temperatura existente, massa é transferida na direção de redução do gradiente de concentração existente. A transmissão de calor cessa quando não existir uma diferença de temperatura, a transferência de massa cessa quando o gradiente de concentração for reduzido a zero.
A transferência de massa pode ser, entre outras, classificada em relação à temperatura, pressão, concentração e outras forças externas. Quando temos o transporte de massa molecular, resultante de um gradiente de concentração, chamamos de difusão.
A equação fundamental da difusão molecular (unidimensional ), conhecida como a primeira lei de Fick, dedutível da teoria cinética dos gases pode ser escrita, para uma mistura binária, na forma: onde :
JA = fluxo de massa molecular da espécie A em relação à velocidade mássica média da mistura, em lbm/h.ft2 [ ] = A + B , densidade mássica ( concentração ) da mistura em lbm/ft3
DAB = difusividade mássica da espécie A em relação à espécie B, em ft2/h
A = A/ , fração mássica, lbm da espécie A/(lbm da mistura)
O fator de proporcionalidade DAB na lei de Fick, conhecido como difusividade mássica ou coeficiente de difusão, é uma propriedade específica do sistema. Seu valor depende