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Um aparato experimental permitiu medir o fluxo de massa difusivo de na=5,2×10 5 kg/s.mr em regime permanente entre um ponto com concentração mássica da espécie A de Pa = 0,20 kg/m" e outro com 0, distando 5,0 cm um do outro. Qual o valor do coeficiente de difusão, em mª/s ?
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Diego Moledo Nunes

anteontem

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Para calcular o coeficiente de difusão (D), podemos usar a lei de Fick para o fluxo de massa difusivo: \[ J = -D \frac{dC}{dx} \] onde: - \( J \) é o fluxo de massa (na), - \( D \) é o coeficiente de difusão, - \( \frac{dC}{dx} \) é o gradiente de concentração. Dado que: - \( na = 5,2 \times 10^{-5} \, \text{kg/s.m}^2 \) - A concentração em um ponto é \( C_1 = 0,20 \, \text{kg/m}^3 \) e em outro ponto \( C_2 = 0 \, \text{kg/m}^3 \), - A distância entre os pontos é \( dx = 5,0 \, \text{cm} = 0,05 \, \text{m} \). Primeiro, calculamos o gradiente de concentração: \[ \frac{dC}{dx} = \frac{C_1 - C_2}{dx} = \frac{0,20 - 0}{0,05} = 4 \, \text{kg/m}^4 \] Agora, substituímos na fórmula de Fick: \[ 5,2 \times 10^{-5} = D \cdot (-4) \] Resolvendo para D: \[ D = \frac{5,2 \times 10^{-5}}{4} = 1,3 \times 10^{-5} \, \text{m}^2/\text{s} \] Portanto, o valor do coeficiente de difusão é: \[ D \approx 1,3 \times 10^{-5} \, \text{m}^2/\text{s} \]

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