Água se evapora e se difunde no ar em um tubo a
e 1 atm . A trajetória de difusão tem
de comprimento. Calcule a velocidade de evaporação em regime permanente em
e. A difusividade do vapor d’água a 293 K e 1 atm é
. A superfície da água é impermeável ao ar.
água
. (Resp.:
)
Passo 1
O enunciado descreve vapor d’água evaporando em regime estacionário por difusão em um tubo de comprimento
ft. A difusividade do vapor em ar é dada a
K (isto é,
°R) e
mmHg (
atm). Queremos a velocidade de evaporação (fluxo molar)
em
.
Conteúdo: difusão molecular em regime permanente (Lei de Fick).
Conteúdo: difusão molecular em regime permanente (Lei de Fick).
Passo 2
Convertemos a difusividade de
para
.
Em horas:
Passo 3
Calculamos a concentração de vapor na superfície da água pela equação dos gases ideais:
onde
atm,
,
°R.
Logo
Logo
No outro extremo a concentração
.
Passo 4
Pela Lei de Fick em regime permanente,