Question

A concentração molar do hidrogênio (2 kg/mol) nas superfícies interna e externa de de uma fina membrana de plástico são 0,045 e 0,002 kmol/m³, respectivamente. Levando em conta um coeficiente de difusão binária do hidrogênio no plástico de 5,3 x 10-10 m²/s. Calcule a vazão mássica do hidrogênio por difusão através da membrana considerando condições permanentes e a espessura da membrana de 2 mm.


5,36 x 10-7 kg/m².s


9,36 x 10-6 kg/m².s


2,28 x 10-8 kg/m².s


6,58 x 10-4 kg/m².s


7,28 x 10-1 kg/m².s

Answer 1

Olá!:


Pela primeira lei de Fick tem-se :

$JA = - D _{AB} . \frac{dC _{A} }{dx}$

$JA. \int\limits^x _y dx = - D _{AB} . \int\limits^a_b dC _{A}$


$JA = \frac{D_{AB.( C_a - C_b} }{deltax}$


Para  membrana de 2 mm, convertendo-se em metros temos: 0,002 m

então :


$JA = ( \frac{5,3*10 ^{-10}*0,045 - 0,002 }{0,002} )$

$JA = 1,1395*10 ^{-8} (kmol/m^2s)$


Por fim:

$JA = ( 1,1395*10^{-8 }) * 2 kg/mol JA = 2,28*10^{-8} (kg/m^2s)$


espero ter ajudado!