Relatorio Transf. Massa

Páginas: 6 (1269 palavras) Publicado: 4 de junho de 2015


FACULDADE DE ENGENHARIA DE SOROCABA



DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE DIFUSIVIDADE ATRAVÉS DE UMA CÉLULA DE ARNOLD




Bárbara Barretti RA:122557
Clayton Nascimento RA:120387
Felipe Mendes RA:120518
João Paulo Pransteter RA:120699
Raphael Rancan RA:121261
Tony Richard RA:121887




Sorocaba/SP
2015
Sumário
1. Introdução 1
2. Teoria 2
3. Materiais e Métodos 4
3.1 Materiais 43.2 Métodos 4
4. Resultados e Discussões 5
5. Conclusão 7
6. Bibliografia 7

Lista de tabelas
Tabela 1. Parâmetros e resultados para as equações de Leonard-Jones e Chapman-Enskong.............................................................................................................................6
Tabela 2. Variação da altura de éter pelo tempo deevaporação.......................................6
Lista de Figuras
Figura 1. Fluxograma de Realização do Experimento.....................................................5
Figura 2. Variação do quadrado da altura pelo tempo de evaporação.............................7





Resumo
O experimento consiste em determinar o coeficiente de difusividade do Éter Dimetílico em ar seco através da Célula de Arnold.
A difusão do Éter em ar seco se dáatravés da Célula de Arnold, com variação da vazão de ar. Esta vazão é medida através de um bolhômetro, e o coeficiente de difusividade é determinado através da variação de altura do Éter dentro da célula de Arnold, utilizando-se das equações da difusividade da Lei de Fick.


1. Introdução

Entende-se por transferência de massa, o transporte de um componente de uma região de alta concentração paraoutra de baixa concentração, esse mecanismo depende da dinâmica da mistura no qual ocorre. O termo difusão facilita a compreensão desse fenômeno, trata-se do movimento molecular randômico que levará a mistura completa.
O experimento realizado usou o modelo da Célula de Arnold para determinar o coeficiente de difusão do éter variando as vazões de ar injetado no sistema; a célula é composta por umcapilar onde um líquido volátil, nesse caso o éter, é introduzido até um determinado nível, e o restante do capilar é composto pelo ar estagnado, esse foi passado por uma coluna de sílica garantindo ar sem umidade e impurezas. Com o passar do tempo é possível perceber que a altura do nível do líquido vai diminuindo, comprovando-se a evaporação do éter e permitindo assim o cálculo do coeficientede difusão mássica desse composto volátil no ar.
Da teoria, a equação abaixo mostra a relação de altura inicial da coluna, altura após determinado tempo e o coeficiente de difusão, objetivo principal do experimento.

Equação de determinação do coeficiente de difusão por Célula de Arnold. ¹
A partir dessas correlações é possível plotar um gráfico de altura da coluna por tempo corrido, noexperimento realizado plotou-se um gráfico do quadrado da altura por tempo medido para assim através do coeficiente angular gerado no gráfico tem-se um valor para toda expressão multiplicada ao delta t na equação acima.
Para comparação e conclusão do experimento repete o procedimento de variações de altura no decorrer no tempo para três vazões de ar diferentes, essas ajustadas no bolhômetro do sistema;assim pode-se observar o comportamento dessa substância volátil e por fim determinar seu coeficiente de difusão no ar.

2. Teoria

Ao longo dos anos diversas equações foram propostas a fim de predizer o coeficiente de difusão em misturas binárias. O melhor modelo atualmente é através do cálculo da integral de colisão para difusão pelo potencial 12-6 de Leonard-Jones seguido da teoria deChapman-Enskog aplicada à difusão. O modelo proposto por Leonard-Jones é descrito abaixo.








Onde e σ são respectivamente a energia (m2*kg*s-2) e comprimento característico (Å) de Leonard-Jones; Ω é a integral de colisão para difusão (adimensional); T* a temperatura reduzida (adimensional) e k a constante de Boltzmann (m2*kg*s-2*K-1).

Já a equação de Chapman-Enskong segue a forma:



Sendo Dab o...
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