Ed
há 3 dias
Para calcular o fluxo mássico (J dif.,A) usando a lei de Fick, podemos usar a seguinte fórmula: \[ J_{dif,A} = -D_{AB} \cdot \frac{dC_A}{dx} \] Onde: - \( J_{dif,A} \) é o fluxo mássico em kg/m²•s. - \( D_{AB} \) é o coeficiente de difusão (7,77 x 10⁻⁵ m²/s). - \( \frac{dC_A}{dx} \) é o gradiente de concentração. Primeiro, precisamos converter o gradiente de concentração de kmol/(m³•m) para mol/(m³•m) para que possamos trabalhar com unidades compatíveis. Sabemos que 1 kmol = 1000 mol, então: \[ \frac{dC_A}{dx} = -1 \text{ kmol/(m³•m)} = -1000 \text{ mol/(m³•m)} \] Agora, substituímos os valores na fórmula: \[ J_{dif,A} = - (7,77 \times 10^{-5} \text{ m²/s}) \cdot (-1000 \text{ mol/(m³•m)}) \] \[ J_{dif,A} = 7,77 \times 10^{-5} \cdot 1000 \] \[ J_{dif,A} = 7,77 \times 10^{-2} \text{ mol/(m²•s)} \] Para converter de mol/(m²•s) para kg/(m²•s), precisamos saber a massa molar do hidrogênio (H₂), que é aproximadamente 2 g/mol ou 0,002 kg/mol. Portanto, o fluxo mássico em kg/(m²•s) é: \[ J_{dif,A} = 7,77 \times 10^{-2} \text{ mol/(m²•s)} \cdot 0,002 \text{ kg/mol} \] \[ J_{dif,A} = 1,554 \times 10^{-4} \text{ kg/(m²•s)} \] Assim, o fluxo mássico (J dif.,A) é aproximadamente \( 1,554 \times 10^{-4} \text{ kg/(m²•s)} \).