OS FENÔMENOS DE TRANSPORTE III

FENÔMENOS DE TRANSPORTE III – Lista 4

1. Considerando uma mistura binária (A + B) e o composto B estagnado (velocidade nula), explique como pode haver gradiente de concentração de B e o fluxo global de B ser nulo?
2. Qual a diferença entre difusão em regime permanente e difusão pseudo-estacionária?
3. Célula de Arnold é um dispositivo que permite a medição de coeficientes de difusão mássica. Ela consiste em um capilar com um líquido volátil até certo nível, com ar estagnado até o topo. Em uma célula de Arnold, clorofórmio evapora e difunde através do ar, durante 10 horas. Nesse período nota-se uma diminuição do nível de líquido, cuja distância até o topo era inicialmente de 7,40 cm passando para 7,84 cm. O experimento é feito a 25°C e 101,3 kPa, condições em que a pressão de vapor do clorofórmio é de 26,6 kPa. Calcule o coeficiente de difusão do clorofórmio no ar. Dados: ρlíquido = 1480 kg/m3; Mclorofórmio = 119 g/mol.
4. Um capilar contém acetona, cujo nível distancia-se do topo em 1,10 cm. O capilar é mantido a 20°C e 750 mmHg, enquanto uma corrente de ar seco escoa sobre o topo do tubo. Após 8 horas de operação o nível do líquido cai para 2,05 cm abaixo da corrente de ar. Sabendo que a pressão de vapor da acetona a 20°C é de 180 mmHg, determine o seu coeficiente de difusão no ar seco (Dado: ρAc = 0,792 g/cm3).
5. Propõe-se o seguinte experimento: 4 capilares de 4 cm cada um são mantidos a 25°C e 1 atm, nos quais escoa pelo topo ar seco. Sabe-se que os capilares A, B, C, D contêm, respectivamente, 0,5 cm de benzeno, tolueno, metanol e etanol. Estabeleça uma ordem crescente de tempo, em horas, para o esvaziamento total dos capilares.
6. Uma gota de água é suspensa em um ambiente que contém ar seco e estagnado a 25°C e 1 atm. A pressão de vapor da água, nessa temperatura, é de 22,2 mmHg e sua densidade, enquanto liquida, é de 0,994 g/cm3. Quanto tempo levará para que a gota tenha seu diâmetro reduzido de 0,4 cm para 0,2 cm?
7. Calcule o fluxo molar do O2 em uma membrana de borracha butílica de 0,075 mm de espessura a 25°C. A pressão parcial do soluto é 0,2 atm em uma das regiões que envolvem a matriz, e 0,02 atm da extremidade oposta. A permeabilidade é igual a 13 [cm3.mm x 10-10/cm3.s.cmHg].
8. Deseja-se remover água de uma mistura ar-vapor de água que contém 30% em mols de água. A mistura difunde em um capilar de 0,5 cm de comprimento de ar estagnado até atingir certa solução líquida, na qual o vapor é absorvido instantaneamente. O sistema opera a 1 atm e 60 °C. Determine o fluxo molar do vapor através do filme estagnado.

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