Curso Online de DIFUSÃO EM REGIME TRANSIENTE EM UM MEIO SEMI - INFINITO

Curso Online de DIFUSÃO EM REGIME TRANSIENTE EM UM MEIO SEMI - INFINITO

TRANSPORTE DE MOMENTO (Dinâmica dos Fluidos); TRANSPORTE DE ENERGIA (Transferência de Calor); TRANSPORTE DE MATÉRIA (Transferê...

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Descrição


TRANSPORTE DE MOMENTO (Dinâmica dos Fluidos);

TRANSPORTE DE ENERGIA (Transferência de Calor);

TRANSPORTE DE MATÉRIA (Transferência de Massa).

Autor(a): Johnson Pontes De Moura

Johnson Pontes de Moura Bolsista de Doutorado possui graduação em ENGENHARIA QUÍMICA pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte (2000) e mestrado em Engenharia Química pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte (Outubro de 2007). , atuando principalmente nos seguintes temas: Modelagem de transmissão de calor em alimentos submetidos a protótipos de energia alternativa(fogões solares); Estudo comparativo entre as formas de energias convencionais e não convencionais; Secadores solares. Cursei algumas disciplinas de Doutorado em Engenharia Química pela Universidade Federal de Campina Grande e também de pós-graduação no Curso de Licenciamento Ambiental on shore(PROMINP-PETROBRÁS). Lecionei na função de Professor Adjunto dos Departamentos de Engenharias Química e Mecânica da Faculdade de Aracruz e nesta instituição, participei da elaboração do projeto do curso de Pós-graduação Lato sensu em Gestão Ambiental(2008-2009). Também lecionei em Cursos de Pós-Graduação disciplinas na Área de Gestão da Produção em Petróleo e Gás (FACULDADE UNISAM-ES), Módulo de Geologia e Geofísica do Petróleo(FACULDADE UNISAM-ES) e de Didática do Ensino Superior (Curso de Pós-Graduação em Direito Processual Civil-FACULDADE DO VALE DO CRICARÉ-UNIVC-ES) e Módulo Metodologia do Trabalho Científico para os cursos de Pós em MBA em Gestão Empresarial Contemporânea e Gestão Ambiental(FACULDADE DO VALE DO CRICARÉ). Atuei como professor Substituto da Universidade Federal do Espírito Santo, lecionando as disciplinas de Química Instrumental e Química Geral para os cursos de Agronomia e Farmácia no CEUNES, em São Mateus/ES. (Texto informado pelo autor) Última atualização do currículo em 31/03/2010 Endereço para acessar este CV: http://lattes.cnpq.br/1187343050007168

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  • DIFUSÃO EM REGIME TRANSIENTE EM UM MEIO SEMI - INFINITO

    difusão em regime transiente em um meio semi - infinito

    disciplina: fenômenos de transporte
    professor: johnson pontes de moura

  • O QUE SÃO FENÔMENOS DE TRANSPORTE?

    o que são fenômenos de transporte?

    são processos nos quais há uma transferência líquida de:

    transporte de momento (dinâmica dos fluidos);

    transporte de energia (transferência de calor);

    transporte de matéria (transferência de massa).

  • PORQUE ESTUDAR OS FENÔMENOS DE TRANSPORTE ?

    porque estudar os fenômenos de transporte ?

    ocorrem na maioria das operações da engenharia

    figura 1: operação de um reator
    contínuo

  • Analogia entre as Leis que representam os Fenômenos de Transporte

    analogia entre as leis que representam os fenômenos de transporte

    lei de newton da viscosidade

    yx=-  dvx
    dy

    considerando: regime permanente e unidirecional

    x

    y

    v

    vx (y)

  • Analogia entre as Leis que representam os Fenômenos de Transporte

    analogia entre as leis que representam os fenômenos de transporte

    lei de fourier da condução de calor

    considerando: regime permanente e unidirecional

    x

    y

    t1

    t (y)

    t0

    qy=- k dt
    dy

    t1> t0

  • Analogia entre as Leis que representam os Fenômenos de Transporte

    analogia entre as leis que representam os fenômenos de transporte

    primeira lei da difusão de fick

    considerando: regime permanente e unidirecional

    x

    y

    ca= ca0

    ca (y)

    ca= 0

    jy=- d dca
    dy

  • Analogia entre as Leis que representam os Fenômenos de Transporte

    analogia entre as leis que representam os fenômenos de transporte

    lei de newton da viscosidade

    yx=-  dvx
    dy

    lei de fourier da condução de calor

    qy=- k dt
    dy

    primeira lei da difusão de fick

    jy=- d dca
    dy

    considerando: regime permanente e unidirecional

    forma geral: fluxo = cte de proporcionalidade*gradiente

  • Analogia entre as Leis que representam os Fenômenos de Transporte

    analogia entre as leis que representam os fenômenos de transporte

    ∂ = ф ∂2
    ∂t ∂z2

    considerando: regime transiente e unidirecional

    sendo:

    = campo correspondente ao fenômeno de transporte tratado;
    ф= constante característica de cada situação física.

  • TRANSFERÊNCIA DE MASSA

    transferência de massa

    é o transporte de massa provocado por uma diferença de concentração de uma espécie , numa mistura.

  • Difusão de Massa

    difusão de massa

    a difusão de massa ocorre nos líquidos e nos sólidos e também nos gases.

    uma vez que a transferência de massa é influenciada pelo espaçamento das moléculas, a difusão é mais fácil nos gases do que nos líquidos, e mais fácil nos líquidos do que nos sólidos.

  • EXEMPLOS DE DIFUSÃO

    exemplos de difusão

    exemplo de difusão em gases: é o da difusão do óxido nitroso, da descarga de automóveis, no ar atmosférico;

    exemplo de difusão em líquidos: o da dissolução do oxigênio na água;

    exemplo de difusão em sólidos: o da difusão do hélio no vidro pyrex.

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Capítulos

  • DIFUSÃO EM REGIME TRANSIENTE EM UM MEIO SEMI - INFINITO
  • O QUE SÃO FENÔMENOS DE TRANSPORTE?
  • PORQUE ESTUDAR OS FENÔMENOS DE TRANSPORTE ?
  • Analogia entre as Leis que representam os Fenômenos de Transporte
  • TRANSFERÊNCIA DE MASSA
  • Difusão de Massa
  • EXEMPLOS DE DIFUSÃO
  • Condições de contorno
  • Difusão em regime transiente em um meio semi-infinito
  • Difusão em um meio semi-infinito
  • Difusão em regime transiente num meio semi - infinito
  • Método para resolução de EDP
  • Método de combinação de variáveis
  • Analogia
  • Método de combinação de variáveis
  • Resultados numéricos
  • Aplicação
  • Sistema
  • Solução
  • Uma camada de sal de cozinha (NaCl), de espessura L, suporta uma camada profunda de água. O sal se dissolve na água e mantém uma concentração constante rA,s (kg/m3) na interface água-sal. a) Se a concentração na água for inicialmente nula, como varia essa densidade com a posição e o tempo depois do instante do contato entre o sal sólido e a água? b) Qual é a velocidade de recuo da superfície, dL/dt, e como varia esse recuo com o tempo? c) Se a densidade do sal sólido for rA(S) = 2165 kg/m3 e se a concentração do sal na solução da interface for rA,s = 380 kg/m3, qual será o recuo da superfície depois de 24h?O coeficiente de difusão do sal na água é DAB = 1,2 x 10-9 m2/s.
  • Hipóteses: 1. A difusão é unidimensional na direção x. 2. Não ocorrem reações químicas. 3. A solução está estacionária e é semi-infinita. 4. As propriedades são constantes, até mesmo a densidade total r da solução. Solução: a) Com as hipóteses mencionadas, a distribuição de densidade do sal na água é dada pela equação, As condições inicial e de contorno para esta situação são:
  • A distribuição de densidade do sal na água é, então, ou
  • b) Efetuando o balanço de massa num volume de controle em volta da camada de sal, tem-se ou, por unidade de área superficial, O fluxo de massa do sal na superfície é
  • REFERÊNCIAS