17A. 1 Determinação da difusividade binária a baixas densidades. Determine o valor de
para o sistema metanoetano a 193 Ke 1 atm pelos seguintes métodos:
A relação de Chapman-Enskog (Eq. 17.3-12) com os parâmetros de Lennard-Jones que aparecem no Apêndice E.
A relação de Chapman-Enskog (Eq. 17.3-12) com os parâmetros de Lennard-Jones que aparecem no Apêndice E.
Passo 1
O enunciado pede a difusividade binária
(também chamada de coeficiente de difusão
) para o par metano–etano a
e
, usando a fórmula de Chapman–Enskog (Eq. 17.3-12) e os parâmetros de Lennard-Jones do Apêndice E. Para isso precisamos:
- Parâmetros puros
e . - Regras de combinação para
e . - Temperatura reduzida
e o colisor integral . - Substituir na relação de Chapman–Enskog para
.
Passo 2
Parâmetros de Lennard-Jones (Apêndice E):
,
;
,
.
Usando as regras de Lorentz–Berthelot:
Usando as regras de Lorentz–Berthelot:
Passo 3
Calcula-se a temperatura reduzida
Do correlograma de
(colisor integral para difusão) obtemos, por interpolação,
Passo 4
A expressão de Chapman–Enskog (Eq. 17.3-12) em unidades práticas (cgs) é
em que
está em K,
em atm,
em Å,
em g/mol.
Aqui ,
. Então
Aqui
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Passo 5
Converte-se para o SI
: