Determine o coeficiente de difusão do
em
a latm e 288 K e compare com o valor experimental. Utilize as equações:
a) Hirschfelder;
b) Fuller.
a) Hirschfelder;
b) Fuller.
Passo 1
O enunciado pede o coeficiente de difusão binária de
em
nas condições de
atm e
K, usando duas correlações: (a) a equação de Hirschfelder (Chapman–Enskog) e (b) a equação empírica de Fuller. Para isso precisamos das massas molares, dos diâmetros de colisão e das energias de interação (para Hirschfelder) e dos volumes de difusão (para Fuller).
Passo 2
Aplicando a equação de Hirschfelder na forma
onde
g/mol,
g/mol,
Å,
Å ⇒
Å,
K,
K ⇒
K.
O parâmetro reduzido fica
para o qual
(tabela de Hirschfelder). Substituindo:
Passo 3
Usando a correlação de Fuller
com volumes de difusão
cm
/mol e
cm
/mol, temos
,
,
.
Logo
Logo
Passo 4
O valor experimental de referência para
em
a
K e
atm é cerca de
. Comparando:
– Hirschfelder: cm
/s (
em relação ao experimento)
– Fuller: cm
/s (
em relação ao experimento)
– Hirschfelder:
– Fuller:
Resposta
(a) Pela equação de Hirschfelder:
(b) Pela equação de Fuller:
Valor experimental:
.