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ENG 1030 Prova 1 16/04/2013 
 
 
Nome:_______________________________________________________________ 
 
A consulta a qualquer material e celular é proibida. Justifique as questões de 
forma clara. Resolva cada questão/item no espaço em branco imediatamente 
abaixo, continuando no verso/folha, até a questão/item seguinte. De outra forma, a 
questão/item não será corrigida. Provas sem o nome do aluno também não serão 
corrigidas. Não é permitido destacar as folhas da prova. 
 
Questão 1a 1b 1c 2 3a 3b Total 
Valor 1,5 1,5 1,0 3,0 1,5 1,5 10 
Nota 
 
1. Considere a sublimação de uma esfera de naftaleno com 1,5 cm de diâmetro em ar 
estagnado a 347 K e 1,013x10
5
 Pa. Suponha que o processo é controlado por difusão 
molecular. A densidade molar do naftaleno é 8,95x10
-3
 mol/cm
3
, sua difusividade no 
ar é 8,19x10
-2
 cm
2
/s e a pressão exercida pelo seu vapor é 666 Pa a 347 K. A 
constante dos gases é 8,314 Pa.m
3
/(mol.K). 
 
(a) Calcule o fluxo molar (mol/(m
2
.s)) de naftaleno na superfície da esfera. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(b) Mostre por meio de um esboço como o fluxo molar de naftaleno varia com a 
posição radial r. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(c) Calcule o tempo necessário para sublimar totalmente a esfera. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Considere uma esfera de carbono (grafite) de raio R reagindo com o oxigênio do ar 
a uma pressão total P e uma temperatura T de acordo com as reações: 
 
(a) C(s) + ½ O2(g)  CO(g) 
 
(b) C(s) + O2(g)  CO2(g) 
 
Suponha que o oxigênio é consumido rapidamente logo ao contato com a superfície 
da esfera e que o ar seco, longe do grafite, contém 21% de O2. O coeficiente de 
difusão do oxigênio no ar seco é DAB. Determine quantas vezes taxa de consumo de 
carbono pela reação (a) é maior (ou menor) do que a taxa de consumo de carbono 
pela reação (b). 
 
Obs. A resposta não deve ser dada de forma literal e sim ser quantificada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. Um filme polimérico de silicone com 4 mm de espessura recobre uma superfície 
inerte, plana e não porosa. O filme é exposto ao oxigênio puro, estagnado e mantido a 
1,5 atm. O oxigênio é muito pouco solúvel no silicone, sendo a relação de 
solubilidade dada pela equação com S = 3,16 mol de O2/(m
3
 de silicone. 
atm de O2) a 298 K. Inicialmente, existe 0,39 mol de O2/m
3
 uniformemente 
dissolvido no filme. O coeficiente de difusão do oxigênio no silicone é 10
-11
 m
2
/s a 
298 K. 
 
(a) No curto intervalo de tempo de 10 s, o O2 não se difunde a uma considerável 
profundidade no filme. Nesse caso, qual é o fluxo de O2 na superfície do filme no 
instante 10 s? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(b) Muito tempo depois, a concentração do oxigênio dissolvido no filme na interface 
filme/superfície inerte é 3,0 mol/m
3
. Quantos dias levarão para essa concentração ser 
atingida? (Considere m = 0)