Em um experimento de laboratório, você está estudando a difusão em uma mistura gasosa composta por hélio (He) e nitrogênio (N2) que está contida em...

Em um experimento de laboratório, você está estudando a difusão em uma mistura gasosa composta por hélio (He) e nitrogênio (N2) que está contida em um tubo a uma temperatura de 298K (25 °C) e sob uma pressão total constante de 1 atm. Em um ponto 1 no interior da mistura, a pressão parcial de He é de 0,6 atm, e no ponto 2, localizado a 20 cm de distância do ponto 1, a pressão parcial de He é de 0,2 atm. Considerando o coeficiente de difusão para essa mistura é igual a 0 comma 687 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent space m ² divided by s e a constante dos gases perfeitos igual a 82,057.10-3 m3atm/kmol K. Assinale a alternativa correta que representa o fluxo difusivo molar da mistura.

Engenharia Econômica

•

UNIP

Romario Pompeu

11/05/2024

Respostas

11.05.2024

Para calcular o fluxo difusivo molar da mistura, podemos usar a Lei de Graham das velocidades de difusão. A fórmula para o fluxo difusivo molar é dada por: J = -D * deltaC / deltaX Onde: J = fluxo difusivo molar D = coeficiente de difusão deltaC = variação da concentração deltaX = variação da distância Primeiro, precisamos calcular a variação da concentração de He: deltaC = C2 - C1 deltaC = 0,2 atm - 0,6 atm deltaC = -0,4 atm Agora, calculamos a variação da distância: deltaX = 20 cm = 0,2 m Substituindo na fórmula do fluxo difusivo molar: J = - (0,687 x 10^-4 m²/s) * (-0,4 atm) / 0,2 m J = 0,687 x 10^-4 m²/s * 0,4 atm / 0,2 m J = 0,1374 x 10^-4 mol/(m²s) * atm Convertendo para unidades do SI: J = 0,1374 x 10^-4 mol/(m²s) * 101325 Pa/atm J = 0,1374 x 10^-4 mol/(m²s) * 101325 N/m² J = 13,91 x 10^-4 mol/(m²s) Portanto, o fluxo difusivo molar da mistura é de 13,91 x 10^-4 mol/(m²s).