Calcule a difusividade mássica para os gases, para as seguintes situações:
Nitrogênio em monóxido de carbono,
.
(Faça o cálculo sem inserir a integral de colisão)
Nitrogênio em monóxido de carbono,
(Faça o cálculo sem inserir a integral de colisão)
Passo 1
O enunciado pede a difusividade mássica (coeficiente de difusão binária) de nitrogênio
em monóxido de carbono (CO) à temperatura de
,K e pressão de
,atm.
Conteúdo: usamos a correlação empírica de Fuller para difusão em gases, sem calcular a integral de colisão.
Conteúdo: usamos a correlação empírica de Fuller para difusão em gases, sem calcular a integral de colisão.
Passo 2
A correlação de Fuller para o coeficiente de difusão binária
em c
/s é
onde
– é a temperatura em kelvin;
– é a pressão em atm;
– e
são as massas molares em g/mol;
– e
são os volumes molares difusivos em c
/mol.
–
–
–
–
Passo 3
Listamos as propriedades das moléculas:
,g/mol,
,g/mol.
Calculamos
Calculamos
Passo 4
Usamos volumes molares difusivos típicos:
,c
/mol,
,c
/mol.
Então
Então
Passo 5
Substituindo na correlação de Fuller com
,K e
,atm:
Estimando
obtemos
Resposta
A difusividade mássica de
em CO a
,K e
,atm é aproximadamente
(o que equivale a cerca de
,
/s).