Enunciado

Uma fina membrana plástica é usada para separar hélio de uma corrente gasosa. Sob condições de regime estacionário, a concentração do hélio na membrana é conhecida como sendo 0,02 e 0,005   k m o l / m 3 nas superfícies interna e externa, respectivamente. Se a membrana tem uma espessura de 1   m m e o coeficiente de difusão binária do hélio em relação ao plástico é de 10 - 9   m 2 / s , qual é o valor do fluxo difusivo?

Passo 1

Nessa questão nós temos as concentrações molares de hélio nas superfícies interna e externa de uma membrana plástica, coeficiente de difusão e espessura da membrana. Com isso vamos encontrar o fluxo de difusão molar.

Passo 2

Para resolver essa questão vamos assumir:

(1) Condições em estado estacionário;

(2) Difusão unidimensional em uma parede plana;

(3) Meio estacionário;

(4) Uniforme C = C A + C B .

Passo 3

O fluxo molar pode ser obtido por,

N " A , x = D A B L C A , 1 - C A , 2 = 10 - 9 m 2 s 0,001 m 0,02 - 0 , 0 05 k m o l / m 3

N " A , x = 1,5 × 10 - 8 k m o l s . m 2

Resposta

N " A , x = 1,5 × 10 - 8 k m o l s . m 2

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