Estime a difusividade do em borracha butilica a .

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para estimar a difusividade do nitrogênio ( ) em borracha butílica a uma temperatura de . Para isso, estamos lidando com o conteúdo de Difusão na matéria de Física Quântica ou Química Física. Vamos precisar entender a relação entre difusividade, temperatura e outras constantes que influenciam esse processo.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar qual é a fórmula que relaciona a difusividade ( ) com a temperatura ( ). Uma das equações mais usadas para estimar a difusividade é a Lei de Difusão de Fick, mas para uma estimativa mais direta, podemos utilizar a equação de Arrhenius para difusividade:
Aqui, é o fator pré-exponencial, é a energia de ativação, é a constante dos gases ideais e é a temperatura em Kelvin.

Passo 3

Vamos entender cada parte da equação:
  • : Difusividade que queremos encontrar.
  • : Fator pré-exponencial, que representa a difusividade no limite de temperatura infinita.
  • : Energia de ativação necessária para a difusão.
  • : Constante universal dos gases, que vale aproximadamente .
  • : Temperatura absoluta em Kelvin. Para converter de Celsius para Kelvin, usamos .

Passo 4

Vamos converter a temperatura de para Kelvin:

Passo 5

Agora, precisamos dos valores de e para o nitrogênio em borracha butílica. Esses valores geralmente são encontrados em tabelas ou literatura especializada. Suponhamos que, para este exercício, já temos os valores necessários ou estamos usando uma aproximação padrão.

Passo 6

Substituindo os valores na equação de Arrhenius:

Resposta

A difusividade do em borracha butílica a é .

Exercícios relacionados

Estime o coeficiente de difusão de etanol em uma solução diluída em água a . Utilize a correção proposta por Wilke e Chang. Dados: . R:
Sabendo que a pressão na entrada da bomba instalada na linha 1 não pode ser menor que 200 kPa (man). Calcule o comprimento máximo do trecho de tubulação que vai do tanque a entrada da bomba. Dado que a tubulação possui 4 cotovelos de cotovelos de , 1 válvula globo e entrada da tubulação com borda viva. O fluido escoa com uma vazão de , tem uma viscosidade cinemática de 0,125 stokes e densidade relativa de 0,8 .
Determine o valor da difusividade do zinco em cobre a . Tal que o cobre é um sólido cristalino. R:
Determine o coeficiente efetivo de difusão de em carvão ativado a . Sabe-se que o carvão ativado apresenta poros estreitos.
Dados: