Ed
anteontem
Para calcular o fluxo mássico (J dif.,A) da amônia (NH₃) em ar, podemos usar a lei de Fick para a difusão, que é dada pela seguinte equação: \[ J_{dif.,A} = -D_{AB} \cdot \frac{dC_A}{dx} \] Onde: - \( J_{dif.,A} \) é o fluxo mássico da amônia (em kg/m²·s), - \( D_{AB} \) é o coeficiente de difusão da amônia em ar (em m²/s), - \( \frac{dC_A}{dx} \) é o gradiente de concentração da amônia (em kmol/m³·m). Primeiro, precisamos converter o gradiente de concentração de kmol/m³·m para mol/m³·m, já que a massa molar está em kg/kmol. Sabemos que: 1 kmol = 1000 mol Portanto: \[ \frac{dC_A}{dx} = -0,9 \, \text{kmol/(m³·m)} = -0,9 \times 1000 \, \text{mol/(m³·m)} = -900 \, \text{mol/(m³·m)} \] Agora, substituímos os valores na equação de Fick: \[ J_{dif.,A} = - (2,6 \times 10^{-5} \, \text{m²/s}) \cdot (-900 \, \text{mol/(m³·m)}) \] Calculando: \[ J_{dif.,A} = 2,6 \times 10^{-5} \cdot 900 \] \[ J_{dif.,A} = 2,34 \times 10^{-2} \, \text{mol/(m²·s)} \] Agora, para converter de mol/(m²·s) para kg/(m²·s), usamos a massa molar da amônia: \[ J_{dif.,A} = 2,34 \times 10^{-2} \, \text{mol/(m²·s)} \times 17,03 \, \text{kg/kmol} \] Convertendo a massa molar para kg/mol: \[ 17,03 \, \text{kg/kmol} = 0,01703 \, \text{kg/mol} \] Portanto: \[ J_{dif.,A} = 2,34 \times 10^{-2} \times 0,01703 \] \[ J_{dif.,A} \approx 3,99 \times 10^{-4} \, \text{kg/(m²·s)} \] Assim, o fluxo mássico da amônia em ar é aproximadamente \( 3,99 \times 10^{-4} \, \text{kg/(m²·s)} \).