Num dado ensaio, a difusividade de
em água é medida colocando num dado instante
em contacto com água pura a
e a 0.93 atm num recipiente imóvel. Sabendo que a área da superfície de contacto de 36.3
e que a água absorve
de
em 3 minutos, determine a difusividade.
Dados: constante de Henry
.
Dados: constante de Henry
Passo 1
O enunciado trata da absorção de
em água inicialmente pura, modelada como difusão unidimensional num meio semitr-infinito com concentração de superfície constante dada pela lei de Henry. Vamos usar:
- Lei dos gases ideais para converter o volume de
absorvido em mols. - Lei de Henry para achar a concentração de equilíbrio na superfície.
- Solução para difusão transitória (Fick II) num semi-infinito com
constante, cuja quantidade acumulada por área é
Passo 2
Converter o volume de
absorvido em mols usando a lei dos gases ideais.
Dados:
,
,
,
.
Dados:
Passo 3
Calcular a concentração de equilíbrio na superfície pela lei de Henry:
, logo
Passo 4
Escrever a expressão da difusão transitória num semi-infinito com
e
:
Passo 5
Isolar
na equação acima:
Passo 6
Substituir valores:
,
,
,
.
Resposta
A difusividade de
em água é