Determine the diffusivity of methane in air using
the Hirschfelder equation

Passo 1

O enunciado pede para calcular o coeficiente de difusão binária de metano em ar usando a equação de Hirschfelder. Esse problema trata de transporte molecular em gases, e a fórmula de Hirschfelder exige dados como temperatura, pressão, massas molares e diâmetros de colisão ou volumes molares dos componentes.

Passo 2

A equação de Hirschfelder para o coeficiente de difusão D_{AB} de um gás A em B costuma ser escrita como
D_{AB} = \frac{0,001858\, T^{3/2}}{p\, \sigma_{AB}^2\, \Omega_D} \sqrt{\frac{1}{M_A} + \frac{1}{M_B}}
onde
T é a temperatura absoluta (K)
p é a pressão total (atm)
\sigma_{AB} é o diâmetro efetivo de colisão entre A e B (Å)
\Omega_D é o fator de colisão (função adimensional de T^* = k_B T/\varepsilon_{AB})
M_A e M_B são as massas molares ( g\cdot mol ^{-1})
Para aplicar essa fórmula, precisamos dos valores numéricos de T, p, \sigma_{AB} e \Omega_D, bem como das massas molares de metano e ar.

Passo 3

Como o enunciado não fornece nenhum desses dados (temperatura, pressão, diâmetros ou volumes molares, parâmetros de Lennard-Jones etc.), não é possível prosseguir com o cálculo nem obter um valor numérico para D_{AB}.

Resposta

Não há como determinar numericamente a difusividade do metano em ar pela equação de Hirschfelder sem os valores de temperatura, pressão e parâmetros moleculares necessários.

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