Gás hélio a 293 K é armazenado em um recipiente esférico de 3 m de diâmetro externo feito de Pirex® de 3 cm de espessura. A concentração molar do h...

Para calcular a vazão mássica do hélio por difusão através do recipiente de Pirex, podemos utilizar a Lei de Fick da difusão: J = -D * dC/dx Onde: J = vazão mássica (kg/s) D = coeficiente de difusão (m²/s) dC/dx = gradiente de concentração (kmol/m³.m) Podemos calcular o gradiente de concentração utilizando a diferença de concentração entre a superfície interna e externa do recipiente: dC/dx = (0,00069 - 0) / (3/2 - 0,03) = 0,00046 kmol/m³.m Substituindo os valores na equação da Lei de Fick, temos: J = -4,5e-15 * 0,00046 = -2,07e-18 kg/m².s Como a vazão mássica é negativa, isso significa que o hélio está difundindo do interior para o exterior do recipiente. Para obter o valor absoluto da vazão mássica, basta multiplicar por -1: J = 2,07e-18 kg/m².s Para obter a vazão mássica em kg/s, basta multiplicar pela área da superfície interna do recipiente: A = 4πr² = 4π(1,5)² = 28,27 m² J = 2,07e-18 * 28,27 = 5,85e-17 kg/s Portanto, a vazão mássica do hélio por difusão através do recipiente de Pirex é de aproximadamente 5,85e-17 kg/s, o que corresponde à alternativa E.