Coeficiente de massa

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Sumário


RESUMO 02

1. OBJETIVO 03


2. Introdução Teórica 03


3. Materiais e Métodos 07


3.1 Materiais 07


3.2 Metodologia 07


4. Resultados 08


5. Análise dos resultados 12


6. Conclusão 127. Referências Bibliográficas 12



Resumo



O presente experimento tem a finalidade de determinar o coeficiente de transferência de massa entre uma fase líquida e uma fase gasosa para dadas vazões de ar em um duto cilíndrico sobre certas condições de temperatura, pressão e umidade.



Determinação Experimental do Coeficiente de Transferência de Massa1. Objetivo

Determinar experimentalmente o coeficiente de transferência de massa por convecção entre uma fase líquida, a água, e uma fase gasosa, o ar.

2. Introdução Teórica


O conceito geral de transferência de massa pode ser definido como sendo o transporte de um componente da mistura de uma região de alta concentração para uma região de baixa concentração.
Atransferência de massa por convecção ocorre quando a massa é transportada entre o contorno de uma superfície e um fluido que se move, ou entre dois fluidos que se movem quando estes são imiscíveis. O processo convectivo pode ser um processo forçado ou natural, dependendo da existência de um gradiente de pressão ou de densidade agindo sobre o meio.
A presente prática consiste na determinaçãodo coeficiente de transferência de massa (kc), o qual depende das propriedades do fluido, da dinâmica do escoamento.
No escoamento turbulento o mecanismo de transferência de massa é semelhante ao mecanismo de transmissão de calor no mesmo escoamento, ou seja, considerando-se um líquido em um gás circundante, a distribuição de velocidades é a mesma que para o escoamento em uma placa existindopróximo à superfície uma subcamada laminar seguida de uma camada de transição e uma corrente principal turbulenta. Dessa forma o fluxo de massa para um fluido circundante em escoamento é :


[pic]

que é análogo ao fluxo de calor convectivo:
[pic]

onde o coeficiente de transferência convectivo de massa Kc tem seu respectivo na transferência de calor o coeficiente de transferência decalor h.
O coeficiente de transferência de massa pode ser avaliado experimentalmente quando não existirem dados experimentais diretos e equações empíricas que estejam disponíveis para a estimativa desse coeficiente. Porém estas equações são bastantes semelhantes àquelas para coeficiente de transmissão de calor. Espera-se porém que as equações de transferência de massa , variem com aspropriedades do fluido e características físicas do equipamento.
Assim como o coeficiente de transferência de calor depende do número de Reynolds que caracteriza as condições de escoamento e do número de Prandtl que é a razão da quantidade de difusividade térmica, o coeficiente de transferência de massa depende também do número de Reynolds assim como a razão adimensional da quantidade difusiva e adifusividade agora mássica, chamado de número de Schmidt. Assim o número de Schmidt caracteriza a transferência de massa assim como Prandtl caracteriza a transferência de calor.
Assim analisar o coeficiente de transferência de massa por convecção é analisar processos de secagem na indústria assim como a roupa que seca ao vento no varal além da evaporação mínima de água de uma piscina.Para um fluido escoando em um tubo em contato com um líquido tem-se:

[pic]
Figura 1- Visão detalhada do equipamento utilizado para a coleta de dados.
Tomando em um instante t : L(t) a posição do menisco e no instante t+(t: L(t+(t) ;
Tendo Ac = área da secção reta do capilar
(= densidade do líquido A
(mA = massa do líquido que deixa o capilar no intervalo de tempo...
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