(2.2) O coeficiente de viscosidade do hélio a 500 K é de
. Estime;
a) O diâmetro efetivo de colisão molecular das moléculas de He.
b) O coeficiente de difusão do He na pressão de 1 atm.
c) O coeficiente de condutividade térmica do He.
a) O diâmetro efetivo de colisão molecular das moléculas de He.
b) O coeficiente de difusão do He na pressão de 1 atm.
c) O coeficiente de condutividade térmica do He.
Passo 1
O enunciado dá o coeficiente de viscosidade do hélio a
K,
, e pede (a) o diâmetro efetivo de colisão
, (b) o coeficiente de difusão
a
,atm, e (c) a condutividade térmica
. Vamos usar a teoria cinética dos gases para relacionar
,
e
a
, à densidade, à velocidade média molecular e ao compr. de livre percurso.
Passo 2
Para obter
usamos a fórmula de Chapman–Enskog para gás monoatômico aproximado:
Aqui
é a massa de uma molécula de He,
a constante de Boltzmann e
,K.
) Massa molecular:
Passo 3
Para o coeficiente de difusão
usamos
com
Passo 4
Para a condutividade térmica
de um gás monoatômico vale
onde
(específico a volume constante, por massa) é
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Resposta
a)
b)
c)
b)
c)