Question

Calcule o número de quilogramas de hidrogênio que passa a cada hora através de uma
chapa de paládio com 5 mm de espessura e que possui uma área de 0,20 m², estando o sistema a
500°C. Considere um coeficiente de difusão de 1,0 x 10-8
m²/s, que as concentrações de hidrogênio
nos lados com alta e baixa pressão sejam de 2,4 e 0,6 kg de hidrogênio por metro cúbico de paládio,

Answer 1

Legal, aqui abordando Fenômenos de Transporte, vamos lá:

Vamos obter a taxa de transferência de massa mássica:

$N_{A,x} = \frac{ D_{A,B} .A.(C_{A,s1} - C_{A,s2}) }{L}$

Nesse caso,$D_{A,B}$é o coeficiente de difusão, o A é a área, e o $C_{A,s1} - C_{A,s2}$ é a diferença das concentrações entre a maior e a menor e L é a espessura da chapa.

$D_{A,B} = 1,0 . 10^{-8} \frac{m^2}{s} \\ A = 0,20m^2\\ C_{A,s1} - C_{A,s2} = 2,4 - 0,6 = 1,8\frac{kg}{m^3}\\ L = 5mm = 5.10^{-3}m$

$N_{A,x} = \frac{ 1,0.10^{-8} .0,20.1,8 }{5.10^{-3}}\\ N_{A,x} = 7,2.10^{-7} \frac{kg}{s} \\ N_{A,x} = \frac{7,2.10^{-7} kg}{s} . \frac{3600s}{h} \\ N_{A,x} = 2,6.10^{-3} \frac{kg}{h}$

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