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Calcule o fluxo mássico (J dif.,A), em kg/m²·s, se o gradiente de concentração em um local específico for igual a dCa/dx = -2,3 kmol/(m³·m). Considere o coeficiente de difusão da amônia em água (DAB) a 285K igual a 1,6 x 10-9 m2/s.
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Rafaela Marinho

há 3 dias

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há 3 dias

Para calcular o fluxo mássico (J dif.,A) usando a lei de Fick, podemos usar a seguinte fórmula: \[ J = -D \cdot \frac{dC}{dx} \] onde: - \( J \) é o fluxo mássico (kg/m²·s), - \( D \) é o coeficiente de difusão (m²/s), - \( \frac{dC}{dx} \) é o gradiente de concentração (kmol/m³·m). Primeiro, precisamos converter o gradiente de concentração de kmol/m³ para kg/m³. Para isso, precisamos saber a massa molar da amônia (NH₃), que é aproximadamente 17 g/mol ou 0,017 kg/mol. Assim, a conversão fica: \[ \frac{dC}{dx} = -2,3 \, \text{kmol/m³·m} \times 0,017 \, \text{kg/kmol} = -0,0391 \, \text{kg/m³·m} \] Agora, substituímos os valores na fórmula: \[ J = - (1,6 \times 10^{-9} \, \text{m²/s}) \cdot (-0,0391 \, \text{kg/m³·m}) \] Calculando: \[ J = 1,6 \times 10^{-9} \cdot 0,0391 \] \[ J \approx 6,256 \times 10^{-11} \, \text{kg/m²·s} \] Portanto, o fluxo mássico \( J \) é aproximadamente \( 6,256 \times 10^{-11} \, \text{kg/m²·s} \).

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