Questão 6)
Calcule a difusividade do etanol em uma solução aquosa contendo
em quantidade de matéria de etanol a
e 1 atm . Recomenda-se a equação de Leffler e Cullinan. O coeficiente de atividade para o metanol pode ser calculado pela equação de Van Laar com as constantes
e
. A viscosidade do etanol e da água, nessas condições, são iguais a 0,9 e
, respectivamente, e a viscosidade da mistura igual a
.
Passo 1
O enunciado pede a difusividade do etanol (componente 1) numa solução aquosa (componente 2) de composição molar
a
e
atm, usando a correlação de Leffler e Cullinan. Para isso precisamos:
– do coeficiente de atividade , que calculamos pela equação de Van Laar fornecida;
– da viscosidade da mistura cP e das viscosidades puras
cP e
cP;
– da correlação de Leffler e Cullinan para converter esses dados em difusividade.
– do coeficiente de atividade
– da viscosidade da mistura
– da correlação de Leffler e Cullinan para converter esses dados em difusividade.
Passo 2
Calcular
pela equação de Van Laar
com
,
,
.
Primeiro ,
logo o denominador ,
Primeiro ,
logo o denominador
Passo 3
Constatamos que a correlação de Leffler e Cullinan — essencial para relacionar
,
e composição à difusividade — não foi fornecida no enunciado. Sem essa expressão não há como prosseguir com o cálculo numérico da difusividade.
Resposta
Não é possível calcular a difusividade porque a equação de Leffler e Cullinan, necessária para relacionar viscosidade, atividade e composição à difusividade, não foi apresentada no enunciado.