É conhecido o valor de
para o sistema gasoso pseudo-binário
-ar a
e 1 atm . Obtenha a difusidade para este par de gases nas seguintes condições:
e 3 atm;
Passo 1
Beleza, a questão diz o seguinte: a difusividade gasosa de CO₂ no ar (D₍AB₎) a 0 °C e 1 atm vale 0,136 cm²/s. A parada é achar essa mesma difusividade quando a temperatura sobe pra 1227 °C e a pressão vai pra 3 atm.
Conteúdo envolvido: transporte de massa por difusão em gases (teoria cinética), especialmente a dependência empírica
Conteúdo envolvido: transporte de massa por difusão em gases (teoria cinética), especialmente a dependência empírica
O que a gente vai precisar:
- Converter temperaturas pra Kelvin.
- Usar a relação de variação de D com T e P, já que a mistura e as massas molares do par não mudam.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a fórmula que relaciona difusividade em duas condições:
Aqui,
• a
e
.
• Queremos a
e
.
•
• Queremos
Passo 3
Vamos reorganizar pra isolar
:
Passo 4
Substituindo números:
- Razão de temperatura:
- Elevar a
: - Fator de pressão:
- Multiplicando tudo:
Resposta
A difusividade de CO₂ no ar a 1227 °C e 3 atm vale aproximadamente