Calcule o coeficiente de difusão do
no ar a
e 1 atm . Compare este valor com o valor experimental tabelado. Considere a massa molar do ar como sendo
. (WELTY et al., 5ed. 2015)
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular o coeficiente de difusão do
no ar a
e 1 atm. Isso está relacionado ao conteúdo de difusão de gases na matéria. Para resolver, vamos precisar da massa molar do ar, que já foi dada como
, e usar a Lei de Graham, que relaciona os coeficientes de difusão com as massas molares dos gases.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar a Lei de Graham. Ela diz que o coeficiente de difusão (
) de um gás é inversamente proporcional à raiz quadrada de sua massa molar (
). A fórmula é:
Para comparar dois gases, usamos a relação:
Onde:
-
é o coeficiente de difusão do -
é o coeficiente de difusão do ar -
é a massa molar do -
é a massa molar do ar
Passo 3
A massa molar do
é conhecida:
. Já sabemos que a massa molar do ar é
. Agora, vamos reorganizar a fórmula para encontrar
:
Mas precisamos do valor de
, que é o coeficiente de difusão do ar. Geralmente, esse valor está disponível em tabelas ou literatura. Suponhamos que
.
Substituindo os valores:
Passo 4
Agora, vamos comparar esse valor calculado com o valor experimental tabelado. Segundo a tabela, o coeficiente de difusão do
no ar a
e 1 atm é aproximadamente
. Vem bastante próximo do que calculamos!
Resposta
O coeficiente de difusão do
no ar a
e 1 atm é aproximadamente
, o que está muito próximo do valor experimental tabelado de
.