Lista de Exercicios Resolucao de Problemas de Transferencia de Massa

Exercícios para revisão A1 Transmassa 01 Uma futura engenheira química resolveu cozinhar pinhão em uma panela de pressão com água Quando foi colocar sal na água seu marido gritou Você está colocando muito sal neste pinhão pode colocar só a metade desta quantidade A futura engenheira respondeu Não está é a quantidade ideal de sal para esta quantidade de água e pinhão Uma colega desta futura engenheira a qual estava com muita vontade de comer pinhão disse Vamos acabar rapidamente com esta discussão vou realizar uma simulação computacional do perfil de sal dentro do pinhão com os conceitos que aprendi na aula de simulação e controle de processos Para auxiliar estas futuras engenheiras e impedir que o pinhão fique muito salgado proponha o modelo matemático fenomenológico que descreva o perfil dinâmico de sal no pinhão Considere agitação perfeita processo isotérmico e que os pinhões tenh am uma abertura na parte inferior da casca 02 Um tronco de arvore previamente encharcado pela chuva é submerso nas águas da Lagoa da Conceição Na lagoa enc o ntrase diluído o componente A na concentração CA O tronco é perfeitamente cilíndrico e isolado em uma das extremidades Descreva o modelo matemático do perfil da concentração deste composto com o tempo e posição 03 Considere o tanque da figura ele está localizado em uma sala ampla O material das paredes laterais cor escura é poroso e permeável a compostos aromáticos enquanto que o material do fundo e tampa superior cor clara é um isolante perfeito O tanque contém uma solução aquosa onde está dissolvido tolueno um solvente aromático na composição C T0 molm 3 Com o transcorrer do tempo o tolueno atravessa a parede porosa e evapora no ambiente A concentração de tolueno no ambiente no tempo inicial é zero Considere que a parede lateral do tanque tenha a espessura δ e que o tolueno no interior da região porosa não seja adsorvido ou participe de reação química Pedese proponha um modelo matemático que descreva os perfis de concentração de tolueno no interior do tanque e na região porosa 04 Difusão de uma maneira simples é a migração de átomos ou íons através de uma rede cristalina ou então o transporte de matéria através de outra matéria E m um determinado processo de purificação tentase separar o hidrogênio de uma mistura de gases com nitrogênio e oxigênio É utilizado um dispositivo com uma lâmina de um determinado metal que separa o compartimento com a mistura e o compartimento que concentrará o hidrogênio puro Os seguintes dados são fornecidos Lâmina de 10 mm de espessura 10x10 3 metros com área de 050 m 2 a uma temperatura de 600 o C Coeficiente de difusão D H 2 Metal 600 o C 17x10 8 m²s Concentração do hidrogênio no lado da placa de alta pressão é de 40 kg H 2 m ³Metal e a concentração no lado da placa de menor pressão é de 050 kg H 2 m³Metal O processo difusivo ocorre em estado estacionário e o lado da placa de menor pressão possui a pressão atmosférica como parâmetro Q ual o fluxo de difusão do H 2 para este processo de purificação 0 5 Considerando o problema de transferência de oxigênio do interior da cavidade de um pulmão através do tecido pulmonar para a rede de vasos sanguíneos no lado oposto Os tecidos pulmonares espécie B podem ser aproximados como uma parede plana de espessura L O processo de inalação pode ser admitido como mantendo uma concentração molar constante C A 0 de oxigênio espécie A no tecido na sua superfície interna x 0 e a assimilação de oxigênio pelo sangue deve ser admitida como mantendo uma concentração molar constante C A L de oxigênio no tecido na sua superfície externa x L Há consumo de oxigênio no tecido devido aos processos metabólicos e a reação é de ordem zero k o a Qual é o perfil de concentração de oxigênio no tecido b Obtenha expressões para a distribuição de concentração de oxigênio no tecido e para a taxa de assimilação de oxigênio pelo sangue por unidade de área se superfície de tecido