P1 - Transferência de Massa B 2021 2

21:41 EQA331 - Fenômenos de Transporte I Zero de Março - 2021.2 Professor: Dr. Cristiano Borges Primeira Avaliação 1) A equação de Maxwell-Stefan, para um sistema binário constituído pelos componentes 1 e 2, para subconj. não aislosi e unidirecional é expressa por: d1 [P1x1y1] - x2 V1 = V2 11 D12 onde D12 é o coeficiente de difusão de M.S.; V1 e V2 são as velocidades, x1 e x2 são as frações molares, y1 e r o coeficiente de atividade. Por outro lado, a equação de Fick para sistemas binários pode ser expressa por: N1 = -CD12 dx + x1(N1 + NO2) 12 (N1u + N12u) Onde D12 é o coeficiente de difusão de Fick, C é a concentração molar, Nu e N12u são os fluxos molares dos componentes. ) a Mostrar que a relação entre os coeficientes de difusão de Fick e de S-M é expressa por: D12 = 1 + x1 {diry) D12 dx, b) Comentar este resultado. 2) Um tubo com 0,20m de comprimento foi usado para estudar o processo de difusão de um líquido A em um gás B. Em um teste o nível do líquido A estava 0,10m abaixo do topo do tubo. A temperatura e a pressão do processo são 25°C e 1 atm, respectivamente. O fluxo molar do componente A no topo do tubo foi determinado igual a 1,6 x 102 kgmol/m 2 h. Determine o coeficiente de difusão de A no gás B. Admita que o gás B é insolúvel no líquido A. A pressão parcial de A na superfície do líquido é 0,06 atm. 3) O processo usual para a concentração do suco de laranja envolve o aquecimento do suco para evaporação de água. Entretanto, neste processo ocorre a perda ou modificação de diversas substâncias que caracterizam seu sabor e aroma. Uma alternativa que vem sendo investigada é a destilação osmótica, que consiste na remoção de água a baixa temperatura. Para isto, utiliza-se um meio poroso que não permite a passagem da água no estado líquido. O meio poroso separa duas fases, o suco e uma salmoura (água e NaCl) concentrada. Devido à redução da atividade da água no lado da salmoura, estabelece-se um gradiente de potencial químico e a transferência da água para o lado da salmoura. A figura a seguir representa esquematicamente o processo.