1.1-Determine a difusividade de oxigénio em azoto à temperatura de
e 1 atm .
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para determinarmos a difusividade do oxigênio (O₂) em nitrogênio (N₂) à temperatura de
e pressão de 1 atm. Vamos precisar entender o conceito de difusividade, que está relacionado à velocidade com que as moléculas de um gás se espalham em outro. Para isso, vamos usar a Lei de Diffusão de Graham, que nos ajuda a calcular a difusividade de gases diferentes.
Passo 2
Primeiro, vamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin, porque nas equações de gases, sempre usamos Kelvin. A fórmula para converter é:
Então,
Passo 3
Agora, precisamos das massas molares dos gases envolvidos. A massa molar do oxigênio (O₂) é aproximadamente 32 g/mol, e a do nitrogênio (N₂) é cerca de 28 g/mol.
Passo 4
A Lei de Graham nos dá a relação entre as difusividades de dois gases:
Rearranjando para encontrar
:
Passo 5
Precisamos de um valor de difusividade para o nitrogênio (N₂) como referência. A difusividade do nitrogênio a
e 1 atm é aproximadamente
.
Passo 6
Substituindo os valores na equação:
Primeiro, calculamos a razão das massas molares:
Então,
Resposta
A difusividade do oxigênio em nitrogênio a
e 1 atm é aproximadamente
.