Calcule o fluxo molar da amônia gasosa, sabendo que ela difunde em um capilar de 10 cm de comprimento que une dois reservatórios contendo nitrogênio. O sistema está a
e 1 atm. A pressăo parcial da amônia em um dos reservatórios é 90 mmHg e no outro 10 mmHg . Considere o coeficiente de difusão da amônia no nitrogênio igual a
.
Dados:
Dados:
Passo 1
O enunciado pede o fluxo molar de
difundindo num capilar de comprimento
que une dois reservatórios de
a
e
. As pressões parciais de
são
e
. O coeficiente de difusão é
e a constante dos gases é
. Vamos usar a lei de Fick em regime estacionário e pressão total constante.
Passo 2
Em gases ideais a concentração total é
e a concentração de
é
, onde
é a fração molar. A lei de Fick unidimensional dá
Passo 3
Calculemos
. Primeiro convertemos
para kelvin:
Então
Passo 4
As frações molares de
em cada lado são
Como o gradiente é linear em
, usamos
Passo 5
Agora o fluxo molar (módulo) fica
Resposta
O fluxo molar de amônia é
no sentido do reservatório de maior para o de menor
.