O coeficiente de difusão do dióxido de carbono no nitrogênio a 25 oC e 1 atm é 1,67 times 10-5 m 2 / s. Determine a difusividade para o sistema a 125 oC e 10 atm utilizando a equação de Fuller et al.

Passo 1

O enunciado nos dá o coeficiente de difusão de CO2 em N2 a 25circC e 1 atm como
D1 = 1,67times10^-5 m^2/s,
e pede D2 a 125circC e 10 atm usando a equação de Fuller et al. O conteúdo aqui é difusão de gases e vamos usar a dependência aproximada
Dpropto T^1,75p,
já que as demais quantidades molares e volumes molares são constantes para o par CO2- N2.

Passo 2

Transformamos as temperaturas para Kelvin:
T1 = 25+273 =298 K, T2 = 125+273 =398 K

Passo 3

Pela dependência de Fuller, podemos usar o fator de razão
D2D1 = T2^1,75/p2T1^1,75/p1 = l(T2T1r)^1,75,p1p2

Passo 4

Substituindo T1, T2, p1=1 atm e p2=10 atm:
l(398298r)^1,75 approx 1,659, p1p2 = 110 = 0,1,
D2D1 approx 1,659times0,1 = 0,1659

Passo 5

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D2 = D1 times 0,1659 = 1,67times10^-5times0,1659 approx 2,77times10^-6 m^2/s

Resposta

D2 approx 2,8times10^-6 m^2/s

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