Uma chapa de 5,0 mm de espessura de paládio com uma área de secção reta de 0,20 m2 é utilizada como membrana difusional para purificar hidrogênio. ...

Para calcular a massa de hidrogênio purificado por hora, é necessário utilizar a Lei de Fick, que relaciona a taxa de difusão com o coeficiente de difusão, a área de secção reta e a diferença de concentração entre os dois lados da chapa. A equação é dada por: J = -D * A * (dc/dx) Onde: J = taxa de difusão (kg/s) D = coeficiente de difusão (m2/s) A = área de secção reta (m2) dc/dx = diferença de concentração (kg/m3.m) Para calcular a taxa de difusão por hora, é necessário multiplicar o resultado por 3600 segundos. Substituindo os valores na equação, temos: J = -1,0x10^-8 * 0,20 * (1,5 - 0,30) / 0,005 J = -1,0x10^-8 * 0,20 * 1,2 / 0,005 J = -4,8x10^-7 kg/s Multiplicando por 3600 segundos, temos: J = -4,8x10^-7 * 3600 J = -0,001728 kg/h Como a taxa de difusão é negativa, isso significa que o hidrogênio está se movendo do lado de alta pressão para o lado de baixa pressão. Portanto, a massa de hidrogênio purificado por hora é de 0,00172 kg/h, ou aproximadamente 0,00043 kg a cada 15 minutos. Portanto, a alternativa correta é a letra b) 0,00043.