LISTA DE EXERCÍCIOS - CAPÍTULO 5 (CREMASCO)
Rgrafite 0,5 cm
ArN2 79%
ArO2 21% 2C(S) + O2(g) + N2(g) → 2CO(g) + N2(g)
DAB 0,134 cm²/s
yA∞ = 0,21 (Fração molar do O2 longe da partícula)
yO2 = 3,7619
NA,R = 0,1560 mol/cm².s
wA =0,4902 mol/s
C(s) + O₂ (g) + N₂ (g) → CO₂ (g) + N₂ (g)
3.2 - Uma partícula de grafite C(s) queima em ar seco a 1200°C. O processo é limitado pela difusão
do oxigênio em contracorrente ao CO₂ formado instantaneamente na superfície da partícula. Esta é
de carbono puro com massa específica = 1,28 g/cm³; esférica, com diâmetro, antes da queima, de
3x10‾ ² cm. Nas condições de combustão, a difusividade do oxigênio na mistura é igual a 1,34 cm²/s.
Quanto tempo levará para o diâmetro da esfera reduzir a 1x10‾ ² cm? A cinética da combustão do
grafite é descrita por:
Reação Instantânea: ks = ∞ e yAR = 0
logo,
.:.
b) A taxa de transferência de matéria do O₂, considerando que há reação química na superfície do
grafite
a) A fração molar do O2 no ar que circunda a partícula esférica em um raio de 10 mm.
R
82,05
cm³.atm/
mol.K
Considerações:
3.1 - (Difusão heterogênea não catalítica não porosa) - A queima de grafite no ar ocorre conforme a
equação abaixo, nas condições de pressão e temperatura de 1 atm e 25°C, respectivamente
Aluna: Gabriela R. Silveira / Matrícula: 00020245
Transferência de massa em sistemas com Reação Química
𝑦𝐴=
1
𝛼
1−(1−𝛼∗𝑦𝐴∞)1−𝑅
𝑟
𝛼
=𝑎−
𝑏
𝑎
=
1
−
2
1
=−
1
𝑦
𝐴=
1
−1
1−(1− −1 ∗ 0,21 )1−𝑅
𝑟
𝑦𝐴
=−
1
−
(1
,
21)
1−𝑅
𝑟
𝑦𝐴
=−
1
−
(0
,
21)
1−10
5
𝑤𝐴
=
𝐴
∗
𝑁𝐴,𝑅
=
4
∗𝜋∗
𝑅
2∗
𝑁𝐴,𝑅
𝑁𝐴,𝑅 =
1
𝛼
∗
𝐶
𝐷𝐴𝐵
𝑅
∗ln
(1
−𝛼∗𝑦𝐴,𝑅
)
(1
−
𝛼∗𝑦𝐴,0)
