ESCOLA DE QUÌMICA/UFRJ
EQE-473 - OPERAÇÕES UNITÁRIAS I
PROF. RICARDO A. MEDRONHO
GABARITO DA 5a LISTA DE EXERCÍCIOS

ESCOAMENTO EM MEIOS POROSOS

Questão 1

Equação do movimento:

Simplificando a equação chega-se à:

Admitindo escoamento Darcyano:

Logo,

Cálculo da porosidade:

Cálculo de k:

Questão 2

Determinação dos pesos moleculares:

Viscosidade do gás: 4,7x10-5N.s.m-2 (Incropera)

G = 0,00442 kg/m2.s

Então, podemos chegar a seguinte equação:

Resolvendo a equação anterior, obtém-se:

Questão 3

a) Meio de areia artificialmente consolidado com 5% de araldite.
Granulometria da areia: -14+20 # Tyler.
Fluido: água (densidade 1g/cm3 e viscosidade 1,18 cP).
Comprimento do meio: 2,1 cm.
Área da seção de escoamento: 16,8 cm2.
Porosidade do meio: 0,37.

A partir dos dados experimentais e usando a equação de Forchheimer:

q(m/s)
0,0633
0,0747
0,102
0,127
0,152
0,177
0,203
0,239
P(atm)
0,0617
0,0821
0,137
0,200
0,279
0,368
0,472
0,643

42,423
52,340
63,885
74,991
87,389
99,118
110,81
128,20

Fazendo regressão linear, temos:

a = 46,349 x 106 b = 1,696 x 106 r = 0,99985

b) Meio não consolidado de areia.
Granulometria da areia: -35+48 # Tyler.
Fluido: ar a 25°C e pressão atmosférica na descarga.
Comprimento do meio: 33,4 cm.
Área da seção de