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 Hayduk-Laudie equation.
the Hayduk-Laudie equation.
Passo 1
O enunciado pede o coeficiente de difusão de oxigênio
em água
a
num regime de solução infinitamente diluída, usando a equação de Hayduk–Laudie. O conteúdo é transporte molecular (difusão) e vamos precisar da massa molar de cada componente, de seu volume molar no ponto de ebulição e da viscosidade da água a
.
Passo 2
A equação de Hayduk–Laudie para mistura diluída é
onde
está em
,
em K,
em
,
em
(volume molar líquido no ponto de ebulição normal),
em cP.
Passo 3
Dos dados tabelados:
(oxigênio),
(água),
(liquido de
a
),
(água a
),
.
Passo 4
Calcular o fator de massa e temperatura:
O numerador fica
Passo 5
Calcular
:
e o denominador
Passo 6
Substituindo em Hayduk–Laudie:
Como esse valor é muito alto (difusividades em líquidos são da ordem de
–
,
), notamos que o fator numérico de Hayduk–Laudie é
, não
. Refazendo com
:
Resposta
O coeficiente de difusão de
na água a
, calculado pela equação de Hayduk–Laudie, é