Determine o coeficiente de difusão do
no ar a:
600 K e 5 atm .
600 K e 5 atm .
Passo 1
O enunciado pede o coeficiente de difusão do
em ar puro a
,K e
,atm. Este problema envolve difusão gasosa em mistura binária e usaremos a teoria de Chapman–Enskog para gases perfeitos, que relaciona
a propriedades moleculares e às condições de
e
.
Passo 2
Reunimos os dados necessários:
– Massa molar do :
,g/mol.
– Massa molar do ar (aprox. N /O
):
,g/mol.
– Parâmetros de Lennard‐Jones (diâmetro e energia
):
,\AA,
,K;
,\AA,
,K.
– Massa molar do
– Massa molar do ar (aprox. N
– Parâmetros de Lennard‐Jones (diâmetro
Passo 3
Calculamos os parâmetros da mistura e o integrals de colisão:
O reduzido
De tabelas de colisão de Lennard‐Jones, para
tem‐se
.
Passo 4
A equação de Chapman–Enskog para o coeficiente de difusão em cm
/s é
onde
em K,
em atm,
em Å, massas em g/mol.
Passo 5
Substituindo os valores:
Convertendo para m
/s (
,cm
/s =
,m
/s):