operações evaporador

FENÔMENOS DE TRANSPORTE III
Prof. Cinthia B Spricigo

EXERCÍCIOS: EQUAÇÃO DA CONTINUIDADE DA ESPÉCIE QUÍMICA E SEU USO EM FENÔMENOS DE EVAPORAÇÃO/ABSORÇÃO EM COLUNAS.
a) Apresente uma explicação escrita da equação da continuidade da espécie química, isto é, qual o significado de cada um dos termos?
b) Interprete fisicamente:
a.
b.

c) Dióxido de carbono difunde através de uma película estagnada de ar seco de 0,05 cm de profundidade em um capilar que contém ácido sulfúrico. Ao atingi-lo, o CO2 é absorvido instantaneamente. A concentração de CO2 na boca do capilar é de 3% em mols. Condições de pressão e temperatura: 1 atm e 25C.
a. Desenhe o volume de controle, faça as considerações necessárias e, com base nelas, estabeleça as simplificações que podem ser feitas na equação da continuidade.
b. Identifique as condições de contorno.
c. Calcule o perfil de concentrações de CO2 e desenhe um gráfico.
d. Calcule a concentração média de CO2.
e. Calcule o fluxo molar de CO2.
f. Calcule o perfil de concentração do ar no volume de controle do capilar e desenhe um gráfico.
d) 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 de concentrações conhecidas nas fronteiras do volume de controle. Mostre como a razão entre a velocidade média molar e a velocidade da espécie A, , varia com a fração molar da espécie A (xA).
e) Uma panela aberta com 0,2 m de diâmetro e 80 mm de altura (acima da água a 27C) está exposta ao ar ambiente a 27C e com 25% de umidade relativa. Determine a taxa de evaporação, admitindo que ocorra somente difusão mássica. Em seguida, determine a taxa de evaporação considerando também o movimento global.