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Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 30.Questões e Problemas - Ex. 23

Uma coluna tubular empregada em cromatografia gasosa tinha um diâmetro interno de 0,25 mm. Uma vazão de 1,0 m L m i n foi empregada. Encontre a velocidade linear em cm s - 1 na saída da coluna.

Passo 1

Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!

A vazão volumétrica e a velocidade de vazão linear estão relacionadas pela equação

F = u 0 ∙ π ∙ r 2

Onde F é a vazão volumétrica, u 0 é a velocidade linear na saída da coluna, e π ∙ r 2 representa a área da seção transversal do tubo. Sabemos que a cromatografia gasosa foi realizada em coluna tubular aberta com diâmetro interno de 0,25 mm. A taxa de fluxo volumétrico foi de 1,0 mL/min. Temos que calcular a velocidade de fluxo linear expressa em cm/s. Reorganizando a equação para a vazão volumétrica, obtemos a equação para calcular a velocidade do fluxo linear u 0

u 0 = F π ∙ r 2

Passo 2

Como a velocidade de fluxo linear deve ser expressa em c m / s , temos que converter as unidades da vazão volumétrica para c m 3 / s

1,0 m L m i n = 1,0 c m 3 m i n ∙ 1 60 s = 0,017 c m 3 s

e as unidades de diâmetro de milímetros para centímetros:

0,25   m m ∙ 0,1   c m = 0,025   c m

Além disso, temos que dividir o diâmetro por dois porque r na equação representa o raio de uma coluna.

r = 0,025   c m 2 = 0,0125   c m

Com isso, vamos apenas substituir os termos

u 0 = 0,017 c m 3 s π ∙ 0,0125   c m 2 = 34,6 c m s

Resposta

u 0 = 34,6 c m s

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