Sobre a difusividade em SÓLIDOS porosos, marque a opção incorreta:
e. Um valor de
muito maior que 1 indica difusão simples.
e. Um valor de
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para identificar qual das opções sobre difusividade em sólidos porosos está errada. A opção e afirma que “Um valor de
muito maior que 1 indica difusão simples”. Vamos entender o que isso significa e verificar se está correto.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender o que é o número de Knudsen (
). Esse número é uma dimensão adimensional usado para caracterizar o tipo de difusão que ocorre em um sistema poroso. Ele é definido pela relação entre o diâmetro das partículas porosas e o comprimento de escala da difusão, que geralmente é o comprimento livre médio das moléculas.
A fórmula do número de Knudsen é:
onde:
-
é o comprimento livre médio das moléculas, -
é o diâmetro dos poros.
Passo 3
Agora, vamos interpretar o valor de
:
-
: Significa que o comprimento livre médio das moléculas é muito maior que o diâmetro dos poros. Nesse caso, as moléculas colidem mais frequentemente com as paredes dos poros do que entre si, caracterizando a difusão de Knudsen. -
: Indica que o comprimento livre médio das moléculas é muito menor que o diâmetro dos poros. Aqui, as colisões entre as próprias moléculas dominam, caracterizando a difusão simples.
Passo 4
A opção e diz que um valor de
muito maior que 1 indica difusão simples. Mas, como vimos, quando
é muito grande (>1), na verdade estamos falando de difusão de Knudsen, não de difusão simples.
Resposta
A opção e está incorreta porque um valor de
muito maior que 1 indica difusão de Knudsen, e não difusão simples.
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Assinale as seguintes afirmações como verdadeira
ou falsa
.
b. [ ] O coeficiente de difusão é obtido pela segunda lei de Fick.
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Assinale as seguintes afirmações como verdadeira
ou falsa
.
a. [ ] O coeficiente de difusão é a capacidade de uma espécie química de se movimentar em um determinado meio e depende da interação soluto-meio.
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Estime o valor do coeficiente de difusão do vapor de água a
e 1 atm em ar seco e estagnado, considerando-o uma mistura binária contendo
(em mols) de nitrogênio e
(em mols) de oxigenio. Compare o resultado obtido com o valor experimental que é
. (CREMASCO, 3ed. 2015)
Determine o valor do coeficiente efetivo de difusão do
em uma partícula catalítica esférica de alumina a
e 1 atm . (Adaptado de CREMASCO, 3ed. 2015)