Em qual das condições seguintes ocorrerá transferência de massa espontaneamente? (C e z representam concentração e distância, respectivamente.)
(a) d C / dz>0
(b) d C / dz<0

Passo 1

O enunciado pergunta em que sinal de gradiente de concentração dCdz haverá transferência de massa espontânea ao longo do eixo z. Para responder, vamos usar a Lei de Fick para difusão unidimensional.

Passo 2

A Lei de Fick estabelece que o fluxo de massa J (número de moles por área e tempo) é dado por
J = -D,dCdz,
onde D>0 é o coeficiente de difusão.

Passo 3

Transferência espontânea significa fluxo no sentido positivo de z, ou seja J>0. Como D>0, temos
J>0 Long<=ftrightarrow -D,dCdz>0 Long<=ftrightarrow dCdz<0

Resposta

(b) dfracdCdz<0

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