materia prima

Transferência de Massa – ENG005
Engenharia Química
2014.2
Prof. Douglas Merquior

1 – Fundamentos de Transferência de Massa
Duque de Caxias, de 26 Ago a 16 Set 2014

1.1 Transferência de massa molecular (difusão)
 De acordo com a segunda lei da termodinâmica, haverá fluxo de matéria de uma região de maior concentração de uma espécie química para outra de menor concentração.
• Soluto – espécie que está sendo transferida
• Solvente – espécies químicas distintas do soluto
• Conjunto soluto/solvente – meio onde ocorre a transferência de massa
 Transferência de massa é um fenômeno que ocorre devido à diferença de concentração de um soluto num meio.
• Sentido do fluxo
 Maior concentração  Menor concentração

1.1 Transferência de massa molecular (difusão)
 A diferença de concentração é a força motriz que impulsiona o movimento do soluto de uma região para outra
• (Movimento da matéria) ∝ (Força motriz)
• A proporcionalidade (∝) está relacionada à resistência ao transporte do soluto no meio ou, inversamente, à mobilidade do soluto no meio. • A resistência (ou mobilidade) está relacionada com a interação entre o soluto e o meio.

1.2 Primeira Lei de Fick
 A lei de Fick estabelece que o fluxo de massa por difusão molecular de um componente numa mistura é diretamente proporcional ao gradiente de concentração do componente na mistura.
𝑑𝐶 𝐴
𝐽 𝐴,𝑧 = −𝐷 𝐴,𝐵
𝑑𝑧
•

𝐽 𝐴,𝑧 é o fluxo difusivo da espécie A através da mistura de componentes A e B na direção z
• 𝐷 𝐴,𝐵 é o coeficiente de difusão do espécie A na mistura das espécies A e B.

•

𝑑𝐶 𝐴
𝑑𝑦

é o gradiente de concentração da espécie A na direção z.

 O sinal negativo indica que o fluxo de massa ocorre no sentido contrário ao gradiente de concentração, ou seja, a difusão molecular ocorre da região de maior para a de menor concentração. 1.2 Primeira Lei de Fick
 Comparando-se:

•

𝐽 𝐴,𝑧 =

𝑑𝐶 𝐴
−𝐷 𝐴,𝐵
𝑑𝑧

• (Movimento