Resumo do capítulo 24 do livro Fundamentals of Momentum, Heat and Mass Transfer (Welty, 2008)

Transferência de Massa Molecular – Resumo do capítulo 24 do livro Fundamentals of Momentum, Heat and Mass Transfer (Welty, 2008)

Concentrações de uma mistura binária A e B
Concentrações mássicas

Concentrações molares
Mistura líquida ou sólida
Mistura gasosa

Interrelações

Velocidade mássica média para uma mistura multicomponente:

é a velocidade absoluta da espécie i relativa ao eixo das coordenadas estacionárias.

Velocidade molar média para uma mistura multicomponente:

Velocidades de difusão

O fluxo molar ou mássico de uma espécie i é uma quantidade vetorial que denota a quantidade de i que passa em um dado incremento de tempo através de uma unidade de área normal ao vetor.
Definição geral do fluxo relativo à velocidade média

Fluxo molar relativo à velocidade molar média

Em um sistema isobárico e isotérmico (concentração total é constante):

Para difusão apenas no eixo z:

Fluxo mássico relativo à velocidade mássica média

Em um sistema com densidade constante:

Para difusão apenas no eixo z:

Outra maneira de expressar o fluxo:

Fluxo molar relativo ao eixo estacionário:

Se a espécie A estiver difundindo em uma mistura multicomponente:

Fluxo mássico relativo ao eixo estacionário:

Fluxos mássicos: usados quando as equações de Navier-Stokes são necessárias para descrever o processo
Fluxos molares: usados quando tem reação química envolvida
Fluxos relativos a coordenadas fixas: usadas para descrever operações de engenharia dentro de equipamentos de processos
Fluxos relativos às velocidades médias: usados para descrever TM em células difusoras para medidas de coeficiente de difusão

Velocidade de difusão molar do componente A definida em termos do potencial químico:

é a “mobilidade” do componente A, ou a velocidade resultante da molécula quando sob