Gás de hidrogênio a 350 K é armazenado em um recipiente esférico de 3 m de diâmetro externo feito de Níquel com 50 mm de espessura. A concentração molar de hidrogênio na camada interna do tanque é
na superfície interna e desprezível na superfície externa.
Determinar a vazão mássica e molar de hidrogênio por difusão através do recipiente. Dados adicionais:
, massa molecular de hidrogênio gás
Determinar a vazão mássica e molar de hidrogênio por difusão através do recipiente. Dados adicionais:
Passo 1
O enunciado trata de difusão estacionária de
através de uma casca esférica de níquel com raio interno
e raio externo
Na superfície interna a concentração molar é
e na externa
. Para calcular a vazão molar
usa-se a lei de Fick em coordenadas esféricas:
Passo 2
Para obter
é imprescindível conhecer o coeficiente de difusão
do hidrogênio no níquel à temperatura de 350 K. Esse valor não foi fornecido no enunciado nem em dados adicionais, e sem ele não é possível calcular numericamente a vazão.
Resposta
Não há como determinar a vazão mássica ou molar de hidrogênio por difusão sem o valor do coeficiente de difusão
do
no níquel.