Uma parede feita de borracha natural separa os gases
e
a
e 750 kPa . Determine a concentração molar de
e
na parede. Dados:
Borracha: 0,00156
bar.
-Borracha:
bar.
Resp:
Resp:
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício nos pede para calcular a concentração molar de oxigênio (
) e nitrogênio (
) em uma parede de borracha que separa esses gases. A matéria envolvida aqui é a Difusão de Gases. Para resolver, vamos precisar dos dados de permeabilidade da borracha para cada gás, a pressão dos gases e a temperatura, que já estão fornecidos no enunciado.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é concentração molar. Ela representa a quantidade de mols de uma substância presente em um volume específico. No nosso caso, queremos saber quantos mols de
e
estão presentes em um metro cúbico da parede de borracha.
Passo 3
A fórmula que vamos usar relaciona a permeabilidade (
) do gás na borracha, a pressão (
) do gás e a concentração molar (
). A relação é dada por:
Aqui,
é a concentração molar,
é a permeabilidade, e
é a pressão do gás.
Passo 4
Vamos aplicar essa fórmula para cada gás. Primeiro, para o nitrogênio (
):
- Permeabilidade do
na borracha, - Pressão,
Mas antes de multiplicar, precisamos converter a pressão de kPa para bar, já que a permeabilidade está em termos de bar. Sabemos que
, então:
Passo 5
Agora, calculamos a concentração molar de
:
Passo 6
Fazendo o mesmo para o oxigênio (
):
- Permeabilidade do
na borracha, - Pressão,
Então:
Resposta
Exercícios relacionados
Devido a uma diferença de temperatura, ocorre uma condução de calor através de uma placa de alumínio com uma espessura de 0,035 m. Posteriormente, a placa é substituída por uma placa de aço inoxidável que possui a mesma diferença de temperatura e área da seção transversal. Qual deveria ser a espessura da placa de aço para que a mesma quantidade de calor por segundo fosse transferida através dela?
A temperatura de um forno elétrico é igual a
. A temperatura na superfície externa na cozinha é de
.O forno (área superficial
) está isolado com um material que tem uma espessura de 0,020m e uma condutividade térmica de 0,045
.
Qual a quantidade de energia usada para operar o forno elétrico seis horas?
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A solubilidade do gás hidrogênio em aço, em fração mássica, é dada como sendo
onde
é a pressão parcial do hidrogênio em bar e T é a temperatura em K. Considerando que gás natural é transportado em um tubo de aço de 1 cm de espessura e de 3 m de diâmetro interno a 500 kPa de pressão e a fração molar do hidrogênio no gás natural é de
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permanentes, a uma temperatura de 293 K , se o tubo está exposto ao ar. Considere a difusividade do hidrogênio em aço como sendo .
Dados:
Resp:
permanentes, a uma temperatura de 293 K , se o tubo está exposto ao ar. Considere a difusividade do hidrogênio em aço como sendo
Dados:
Resp:
Duas hastes, uma de alumínio e outra de cobre, estão unidas pelas extremidades. A área da seção transversal de cada uma é de
e o comprimento de cada uma é de
. A extremidade livre da haste de alumínio é mantida a
, enquanto a extremidade livre da haste de cobre é mantida a
. A perda de calor através da superfície lateral das hastes pode ser desprezada.
Qual a temperatura na interface alumínio-cobre?
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