The aeration of water is an important industrial operation. Determine the liquid diffusion coefficient of oxygen in an infinitely dilute solution of water at 288 K using
the WilkeChang equation
the WilkeChang equation
Passo 1
O problema pede o coeficiente de difusão líquida de oxigênio em água infinitamente diluída a
usando a equação de Wilke–Chang. Esse método empírico estima o coeficiente de difusão
a partir de dados de viscosidade do solvente, massa molar do solvente, volume molar do soluto e um fator de associação.
Passo 2
A equação de Wilke–Chang em unidades cgs
é:
onde
= fator de associação do solvente,
= massa molar do solvente
,
= temperatura
,
= viscosidade do solvente
,
= volume molar do soluto no ponto de ebulição normal
.
Passo 3
Reunindo os dados para oxigênio em água a
:
(valor típico para água)
(viscosidade da água a
)
Para usamos o volume molar do oxigênio líquido a
. A densidade do O
líquido é
, logo
Para
Passo 4
Calculamos as raízes e potências:
Substituindo na equação:
Passo 5
Executando as operações:
Convertendo para
:
Resposta
O coeficiente de difusão de oxigênio em água a
estimado pela equação de Wilke–Chang é