Questão 4 estimar Dab para o sistema de
a
e 1 ATM , utilizar a equação de Chapman-Enskog com os parâmetros de Lennard-Jones em condições críticas.
NH3
405,6
72,5
17,031
O2
154,6
73,4
31,999
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NH3 | 405,6 | 72,5 | 17,031 |
O2 | 154,6 | 73,4 | 31,999 |
Passo 1
O enunciado pede a difusividade binária
para o par
–
a
(
K) e
atm, usando a equação de Chapman–Enskog. Vamos usar como dados os parâmetros de Lennard‐Jones em condições críticas:
,
e massa molar
. A fórmula prática que aplicaremos é
com
em K,
em atm,
em Å,
em g/mol e
resultando em cm
/s. Para isso precisamos de
,
,
, temperatura reduzida
e integral de colisão
.
Passo 2
Calcular o diâmetro de choque
a partir do volume de colisão
via
Tomando
:
- Para
:
,cm /mol ⇒
,cm ,\AA. - Para
:
,cm /mol ⇒
,cm ,\AA.
Passo 3
O diâmetro médio de interação é
Passo 4
O poço de potencial médio é a média geométrica de
:
A temperatura reduzida é
Passo 5
A integral de colisão
é obtida da correlação de Hirschfelder–Bird–Spotz:
Substituindo
dá
Passo 6
Aplicar a fórmula de Chapman–Enskog:
Aqui
,\AA
,
atm.
Logo o numerador é
e o denominador
Assim
Logo o numerador é
e o denominador
Assim