Question

Questão 5

A purificação de hidrogênio pode ser feita por difusão do gás através de uma chapa de paládio a 600 °C. Uma mistura gasosa contendo H2, N2, O2 e vapor d’água é pressurizada contra uma lamina de 6 mm de espessura de paládio a 600°C. O coeficiente de difusão é DH/Pd (600°C) = 1,7x10-8 m2/s e a concentração no lado da placa de alta e baixa pressão é respectivamente 4,0 e 0,6 KgH2/m3Pd. A difusão acontece em estado estacionário. H2 é purificado por difundir-se mais rapidamente que os demais gases, atingindo a outra face da lamina que está mantida sob pressão atmosférica. Assinale a alternativa que contém o fluxo de difusão do H2 (purificação) em kg/m² s.

Alternativas

Alternativa 1:
7,53.10-3 kg/m² s.

Alternativa 2:
9,63.10-6 kg/m² s..

Alternativa 3:
6,34.10-4 kg/m² s.

Alternativa 4:
4,62.10-3 kg/m² s.

Alternativa 5:
9,14.10-4 kg/m² s.

Answer 1

Resposta:

jdif,A = 9,6333 KgH2/m2s

Explicação:

Pa = 4,0 KgH2/m3

Pb = 0,6 KgH2/m3

T = 600o C = 873 k

e = 6mm = 6*10-3 m

D = 1,7*10-8 m2/s

jdif,A = -Dab*(dCA/dx)

jdif,A = -1,7*10-8 m2/s * ((4-0,6 KgH2/m3)/(0-6*10-3 m)

jdif,A = -1,7*10-8 m2/s * (-566,667 KgH2/m4)

Answer 2

Pode-se afirmar que o fluxo de difusão do gás hidrogênio é 9,63 kg/m²s. Portanto, a alternativa correta que deve ser assinalada é a opção 2.

Como determinar o fluxo de difusão do gás hidrogênio (purificação) na unidade de medida kg/m²?

Para resolver esse exercício, deve-se utilizar a Primeira Lei de Fick, que pode ser representada pela seguinte fórmula:

jA = -Dab × (dCA ÷ dx)

Realizando a substituição com os dados fornecidos no enunciado, temos que:

jA = -Dab × (dCA ÷ dx)

jA = -1,7 × $10^{-8}$ × ((4 - 0,6) ÷ (0-6 × $10^{-3}$))

jA = -1,7 × $10^{-8}$ × -566,66

jA = 9,63322 × $10^{-6}$ kg/m²s

Saiba mais sobre Lei de Fick em: brainly.com.br/tarefa/24026987

#SPJ2