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Guias e Dicas
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Determinação do Coeficiente de Difusão de Gases: Um Exemplo de Difusão entre Dois Gases, Exercícios de Engenharia Química

Neste documento, aprenda sobre a difusão de gases, determinando experimentalmente o coeficiente de difusão em misturas gasosas onde um dos constituintes procede de uma substância líquida pura em evaporação. Ilustra-se um exemplo de difusão entre dois gases em uma câmara, onde as espécies encontram-se separadas por uma partição. A difusão de massa é discutida, incluindo suas diferenças em líquidos, sólidos e gases, e a lei de fick. O documento fornece informações sobre valores de coeficientes de difusividade de gases em água e ar, e descreve o processo de medição do coeficiente de difusão de vapor de a em uma película gasosa estagnada b.

Tipologia: Exercícios

2022

Compartilhado em 07/11/2022

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4.7

(88)

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Baixe Determinação do Coeficiente de Difusão de Gases: Um Exemplo de Difusão entre Dois Gases e outras Exercícios em PDF para Engenharia Química, somente na Docsity! Universidade de São Paulo Escola de Engenharia de Lorena LAB. DE ENGENHARIA QUÍMICA II LOQ4061 – Turma 20211N3 – Engenharia Química Apresentação 04 DIFUSÃO DE GASES PROF. ANTONIO CARLOS DA SILVA Determinar experimentalmente o coeficiente de difusão em misturas gasosas em condições de regime pseudo-estacionário onde um dos constituintes procede de uma substância líquida pura em evaporação Uma vez que a difusão de massa é na direção do decréscimo de concentração, ocorre transporte líquido da espécie A para a direita e da espécie B para a esquerda. Após um tempo suficiente, concentrações uniformes de A e B são alcançadas e não há transporte líquido das espécies através do plano imaginário. A difusão de massa pode ocorrer em líquidos, sólidos e gases. Entretanto, uma vez que a transferência de massa é altamente influenciada pelos espaçamento molecular, a difusão ocorre mais facilmente em gases do que em líquidos e mais facilmente em líquidos do que em sólidos. Em outras palavras, a magnitude da difusividade mássica para líquidos ou gases em sólidos é menor que a difusividade mássica de gases em líquidos. Estas diferenças são devido a mobilidade da moléculas. — FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA - DIFUSÃO GASOSA GASES > LÍQUIDOS > SÓLIDOS Ne DIFUSIVIDADE DEPENDE DA TEMPERATURA E CONCENTRAÇÃO DIFUSIVIDADE DEPENDE | ESSENCIALMENTE DA PRESSÃO. VALORES DOS COEFICIENTES DE DIFUSIVIDADE DE ALGUNS GASES EM ÁGUA A 20oC: VALORES DOS COEFICIENTES DE DIFUSIVIDADE DE ALGUNS GASES E VAPORES EM AR A 20oC e 1 atm: A equação que descreve o fluxo mássico de um soluto “A” desde Z0 até Z1 em um filme de gás estagnado “B” em um tubo capilar de dimensões infinitas é: O fluxo de A na direção oposta de z é: 𝑨,𝒛 𝑨,𝑩 𝑨 𝑨 𝑨,𝒛 𝑩,𝒛 Considerando o fluxo de B estagnado: 𝑩,𝒛 𝑨,𝒛 𝑨,𝑩 𝑨 𝑨 ss EXPERIMENTO DE DIFUSÃO GASOSA &| Ya dy Noz [dz Ei IE 1 qi Ea Va Nazlz -29) = CD a |Ln(l = yalhs Naztz; -Z) = CDs [Luli E Yar)- Lnli = 7) Substituindo (2) em (1): (3) rA ... Concentração mássica de “A” MA ... Massa molecular de “A” Determine o tempo final de difusão de “A” em “B” (ou num instante qualquer e o coeficiente de difusão para um determinado instante qualquer): — EXPERIMENTO DE PIFUSÃO GASOSA ma L (4) Materiais utilizados: - Célula de Stefan (tubo aberto para a atmosfera, onde é colocado um líquido volátil que vai ser submetido a difusão no ar) - Termômetro - Cronômetro - Régua - Pipeta - Pipetador - Dietil-éter 1. Preencher a Célula de Stefan (capilar), utilizando pipeta e pipetador com o Dietil-Éter (substância cujo vapor será objeto de difusão no ar). 2. Anotar a temperatura do Dietil-Éter. 3. Após um tempo de espera de 5 minutos o sistema deverá atingir o pseudo repouso, formando a película de vapor. 4. Registrar a altura inicial entre o topo da coluna e o nível de líquido na célula – L(t0). 5. Durante 60 minutos, a cada 4 minutos, fazer a medição da altura entre o topo da coluna e o nível de líquido na célula – L(t). 6. Tratar os dados para obter o coeficiente de difusão. Em t=t1