Taxa de difusão de massa através da placa de limite sólido Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo
Fórmula Usada
Taxa de difusão em massa = (Coeficiente de difusão*(Concentração de Massa do Componente A na Mistura 1-Concentração de Massa do Componente A na Mistura 2)*Área da Placa Limite Sólida)/Espessura da Placa Sólida
ma = (Dab*(ρa1-ρa2)*A)/thk
Esta fórmula usa 6 Variáveis
Variáveis Usadas
Taxa de difusão em massa - (Medido em Quilograma/Segundos) - A Taxa de Difusão de Massa é a constante de proporcionalidade entre o fluxo molar devido à difusão molecular e o gradiente na concentração da espécie.
Coeficiente de difusão - (Medido em Metro quadrado por segundo) - O coeficiente de difusão é a magnitude do fluxo molar através de uma superfície por gradiente de concentração unitária fora do plano.
Concentração de Massa do Componente A na Mistura 1 - (Medido em Quilograma por Metro Cúbico) - A concentração de massa do componente A na mistura 1 é a concentração do componente A por unidade de volume na mistura 1.
Concentração de Massa do Componente A na Mistura 2 - (Medido em Quilograma por Metro Cúbico) - A concentração de massa do componente A na mistura 2 é a concentração do componente A por unidade de volume na mistura 2.
Área da Placa Limite Sólida - (Medido em Metro quadrado) - A Área da Placa Limite Sólida é a Área Disponível para Transferência de Massa através da Placa Limite Sólida.
Espessura da Placa Sólida - (Medido em Metro) - A espessura da placa sólida é a distância através de um objeto.
ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base
Coeficiente de difusão: 0.8 Metro quadrado por segundo --> 0.8 Metro quadrado por segundo Nenhuma conversão necessária
Concentração de Massa do Componente A na Mistura 1: 40 Quilograma por Metro Cúbico --> 40 Quilograma por Metro Cúbico Nenhuma conversão necessária
Concentração de Massa do Componente A na Mistura 2: 20 Quilograma por Metro Cúbico --> 20 Quilograma por Metro Cúbico Nenhuma conversão necessária
Área da Placa Limite Sólida: 800 Metro quadrado --> 800 Metro quadrado Nenhuma conversão necessária
Espessura da Placa Sólida: 1.2 Metro --> 1.2 Metro Nenhuma conversão necessária
ETAPA 2: Avalie a Fórmula
Substituindo valores de entrada na fórmula
ma = (Dab*(ρa1a2)*A)/thk --> (0.8*(40-20)*800)/1.2
Avaliando ... ...
ma = 10666.6666666667
PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída
10666.6666666667 Quilograma/Segundos --> Nenhuma conversão necessária
RESPOSTA FINAL
10666.6666666667 10666.67 Quilograma/Segundos <-- Taxa de difusão em massa
(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

Créditos

Criado por Nishan Poojary
Instituto Shri Madhwa Vadiraja de Tecnologia e Gestão (SMVITM), Udupi
Nishan Poojary criou esta calculadora e mais 500+ calculadoras!
Verificado por Sagar S Kulkarni
Dayananda Sagar College of Engineering (DSCE), Bengaluru
Sagar S Kulkarni verificou esta calculadora e mais 200+ calculadoras!

17 Difusão Molar Calculadoras

Fluxo Molar do Componente Difusor A através do Não Difusor B baseado na Pressão Parcial de A
Vai Fluxo Molar do Componente Difusor A = ((Coeficiente de Difusão (DAB)*Pressão Total do Gás)/([R]*Temperatura do Gás*Espessura do filme))*ln((Pressão Total do Gás-Pressão Parcial do Componente A em 2)/(Pressão Total do Gás-Pressão Parcial do Componente A em 1))
Fluxo Molar do Componente Difusor A até o Não Difusor B com base no Log de Pressão Parcial Média
Vai Fluxo Molar do Componente Difusor A = ((Coeficiente de Difusão (DAB)*Pressão Total do Gás)/([R]*Temperatura do Gás*Espessura do filme))*((Pressão Parcial do Componente A em 1-Pressão Parcial do Componente A em 2)/Log da pressão parcial média de B)
Taxa de difusão de massa através de cilindro oco com limite sólido
Vai Taxa de difusão em massa = (2*pi*Coeficiente de difusão*Comprimento do Cilindro*(Concentração de Massa do Componente A na Mistura 1-Concentração de Massa do Componente A na Mistura 2))/ln(Raio Externo do Cilindro/Raio Interno do Cilindro)
Fluxo Molar do Componente Difusor A através do Não Difusor B baseado na Pressão Parcial de B
Vai Fluxo Molar do Componente Difusor A = ((Coeficiente de Difusão (DAB)*Pressão Total do Gás)/([R]*Temperatura do Gás*Espessura do filme))*ln(Pressão Parcial do Componente B em 2/Pressão Parcial do Componente B em 1)
Taxa de difusão de massa através da esfera de fronteira sólida
Vai Taxa de difusão em massa = (4*pi*raio interno*Raio Externo*Coeficiente de difusão*(Concentração de Massa do Componente A na Mistura 1-Concentração de Massa do Componente A na Mistura 2))/(Raio Externo-raio interno)
Fluxo Molar do Componente Difusor A para Difusão Equimolar com B baseado na Fração Molar de A
Vai Fluxo Molar do Componente Difusor A = ((Coeficiente de Difusão (DAB)*Pressão Total do Gás)/([R]*Temperatura do Gás*Espessura do filme))*(Fração molar do componente A em 1-Fração molar do componente A em 2)
Fluxo Molar do Componente Difusor A até o Não Difusor B com base nas Frações Molares de A e LMPP
Vai Fluxo Molar do Componente Difusor A = ((Coeficiente de Difusão (DAB)*(Pressão Total do Gás^2))/(Espessura do filme))*((Fração molar do componente A em 1-Fração molar do componente A em 2)/Log da pressão parcial média de B)
Fluxo Molar do Componente Difusor A através do Não Difusor B baseado na Concentração de A
Vai Fluxo Molar do Componente Difusor A = ((Coeficiente de Difusão (DAB)*Pressão Total do Gás)/(Espessura do filme))*((Concentração do Componente A em 1-Concentração do Componente A em 2)/Log da pressão parcial média de B)
Fluxo Molar do Componente Difusor A até o Não Difusor B com base nas Frações Molares de A e LMMF
Vai Fluxo Molar do Componente Difusor A = ((Coeficiente de Difusão (DAB)*Pressão Total do Gás)/(Espessura do filme))*((Fração molar do componente A em 1-Fração molar do componente A em 2)/Log Fração molar média de B)
Diferença de pressão parcial média logarítmica
Vai Diferença de pressão parcial média logarítmica = (Pressão Parcial do Componente B na Mistura 2-Pressão Parcial do Componente B na Mistura 1)/(ln(Pressão Parcial do Componente B na Mistura 2/Pressão Parcial do Componente B na Mistura 1))
Fluxo Molar do Componente Difusor A para Difusão Equimolar com B baseado na Pressão Parcial de A
Vai Fluxo Molar do Componente Difusor A = (Coeficiente de Difusão (DAB)/([R]*Temperatura do Gás*Espessura do filme))*(Pressão Parcial do Componente A em 1-Pressão Parcial do Componente A em 2)
Fluxo Molar do Componente Difusor A até o Não Difusor B com base nas Frações Molares de A
Vai Fluxo Molar do Componente Difusor A = ((Coeficiente de Difusão (DAB)*Pressão Total do Gás)/(Espessura do filme))*ln((1-Fração molar do componente A em 2)/(1-Fração molar do componente A em 1))
Média logarítmica da diferença de concentração
Vai Média Logarítmica da Diferença de Concentração = (Concentração do Componente B na Mistura 2-Concentração do Componente B na Mistura 1)/ln(Concentração do Componente B na Mistura 2/Concentração do Componente B na Mistura 1)
Fluxo Molar do Componente Difusor A até o Não Difusor B com base nas Frações Molares de B
Vai Fluxo Molar do Componente Difusor A = ((Coeficiente de Difusão (DAB)*Pressão Total do Gás)/(Espessura do filme))*ln(Fração molar do componente B em 2/Fração molar do componente B em 1)
Taxa de difusão de massa através da placa de limite sólido
Vai Taxa de difusão em massa = (Coeficiente de difusão*(Concentração de Massa do Componente A na Mistura 1-Concentração de Massa do Componente A na Mistura 2)*Área da Placa Limite Sólida)/Espessura da Placa Sólida
Coeficiente de Transferência de Massa Convectiva
Vai Coeficiente de Transferência de Massa Convectiva = Fluxo de Massa do Componente de Difusão A/(Concentração de Massa do Componente A na Mistura 1-Concentração de Massa do Componente A na Mistura 2)
Concentração Total
Vai Concentração Total = Concentração de A+Concentração de B

3 Taxa de difusão em massa Calculadoras

Taxa de difusão de massa através de cilindro oco com limite sólido
Vai Taxa de difusão em massa = (2*pi*Coeficiente de difusão*Comprimento do Cilindro*(Concentração de Massa do Componente A na Mistura 1-Concentração de Massa do Componente A na Mistura 2))/ln(Raio Externo do Cilindro/Raio Interno do Cilindro)
Taxa de difusão de massa através da esfera de fronteira sólida
Vai Taxa de difusão em massa = (4*pi*raio interno*Raio Externo*Coeficiente de difusão*(Concentração de Massa do Componente A na Mistura 1-Concentração de Massa do Componente A na Mistura 2))/(Raio Externo-raio interno)
Taxa de difusão de massa através da placa de limite sólido
Vai Taxa de difusão em massa = (Coeficiente de difusão*(Concentração de Massa do Componente A na Mistura 1-Concentração de Massa do Componente A na Mistura 2)*Área da Placa Limite Sólida)/Espessura da Placa Sólida

16 Fórmulas importantes na difusão Calculadoras

Difusividade pelo Método Stefan Tube
Vai Coeficiente de Difusão (DAB) = ([R]*Temperatura do Gás*Log da pressão parcial média de B*Densidade do Líquido*(Altura da Coluna 1^2-Altura da Coluna 2^2))/(2*Pressão Total do Gás*Peso Molecular A*(Pressão Parcial do Componente A em 1-Pressão Parcial do Componente A em 2)*Tempo de difusão)
Fluxo Molar do Componente Difusor A através do Não Difusor B baseado na Pressão Parcial de A
Vai Fluxo Molar do Componente Difusor A = ((Coeficiente de Difusão (DAB)*Pressão Total do Gás)/([R]*Temperatura do Gás*Espessura do filme))*ln((Pressão Total do Gás-Pressão Parcial do Componente A em 2)/(Pressão Total do Gás-Pressão Parcial do Componente A em 1))
Difusividade pelo Método de Lâmpada Gêmea
Vai Coeficiente de Difusão (DAB) = ((Comprimento do tubo/(Área de seção transversal interna*Tempo de difusão))*(ln(Pressão Total do Gás/(Pressão Parcial do Componente A em 1-Pressão Parcial do Componente A em 2))))/((1/Volume de Gás 1)+(1/Volume de Gás 2))
Fluxo Molar do Componente Difusor A até o Não Difusor B com base no Log de Pressão Parcial Média
Vai Fluxo Molar do Componente Difusor A = ((Coeficiente de Difusão (DAB)*Pressão Total do Gás)/([R]*Temperatura do Gás*Espessura do filme))*((Pressão Parcial do Componente A em 1-Pressão Parcial do Componente A em 2)/Log da pressão parcial média de B)
Taxa de difusão de massa através de cilindro oco com limite sólido
Vai Taxa de difusão em massa = (2*pi*Coeficiente de difusão*Comprimento do Cilindro*(Concentração de Massa do Componente A na Mistura 1-Concentração de Massa do Componente A na Mistura 2))/ln(Raio Externo do Cilindro/Raio Interno do Cilindro)
Taxa de difusão de massa através da esfera de fronteira sólida
Vai Taxa de difusão em massa = (4*pi*raio interno*Raio Externo*Coeficiente de difusão*(Concentração de Massa do Componente A na Mistura 1-Concentração de Massa do Componente A na Mistura 2))/(Raio Externo-raio interno)
Fuller-Schettler-Giddings para difusão de fase gasosa binária
Vai Coeficiente de Difusão (DAB) = ((1.0133*(10^(-7))*(Temperatura do Gás^1.75))/(Pressão Total do Gás*(((Volume total de difusão atômica A^(1/3))+(Volume total de difusão atômica B^(1/3)))^2)))*(((1/Peso Molecular A)+(1/Peso molecular B))^(1/2))
Fluxo Molar do Componente Difusor A para Difusão Equimolar com B baseado na Fração Molar de A
Vai Fluxo Molar do Componente Difusor A = ((Coeficiente de Difusão (DAB)*Pressão Total do Gás)/([R]*Temperatura do Gás*Espessura do filme))*(Fração molar do componente A em 1-Fração molar do componente A em 2)
Fluxo Molar do Componente Difusor A até o Não Difusor B com base nas Frações Molares de A e LMPP
Vai Fluxo Molar do Componente Difusor A = ((Coeficiente de Difusão (DAB)*(Pressão Total do Gás^2))/(Espessura do filme))*((Fração molar do componente A em 1-Fração molar do componente A em 2)/Log da pressão parcial média de B)
Fluxo Molar do Componente Difusor A através do Não Difusor B baseado na Concentração de A
Vai Fluxo Molar do Componente Difusor A = ((Coeficiente de Difusão (DAB)*Pressão Total do Gás)/(Espessura do filme))*((Concentração do Componente A em 1-Concentração do Componente A em 2)/Log da pressão parcial média de B)
Equação de Chapman Enskog para difusividade de fase gasosa
Vai Coeficiente de Difusão (DAB) = (1.858*(10^(-7))*(Temperatura do Gás^(3/2))*(((1/Peso Molecular A)+(1/Peso molecular B))^(1/2)))/(Pressão Total do Gás*Parâmetro de comprimento característico^2*Integral de colisão)
Fluxo Molar do Componente Difusor A para Difusão Equimolar com B baseado na Pressão Parcial de A
Vai Fluxo Molar do Componente Difusor A = (Coeficiente de Difusão (DAB)/([R]*Temperatura do Gás*Espessura do filme))*(Pressão Parcial do Componente A em 1-Pressão Parcial do Componente A em 2)
Fluxo Molar do Componente Difusor A até o Não Difusor B com base nas Frações Molares de A
Vai Fluxo Molar do Componente Difusor A = ((Coeficiente de Difusão (DAB)*Pressão Total do Gás)/(Espessura do filme))*ln((1-Fração molar do componente A em 2)/(1-Fração molar do componente A em 1))
Taxa de difusão de massa através da placa de limite sólido
Vai Taxa de difusão em massa = (Coeficiente de difusão*(Concentração de Massa do Componente A na Mistura 1-Concentração de Massa do Componente A na Mistura 2)*Área da Placa Limite Sólida)/Espessura da Placa Sólida
Equação de Wilke Chang para Difusividade de Fase Líquida
Vai Coeficiente de Difusão (DAB) = (1.173*(10^(-16))*((Fator de Associação*Peso molecular B)^(1/2))*Temperatura do Gás)/(Viscosidade Dinâmica do Líquido*((Volume molar de líquido/1000)^0.6))
Fluxo Molar do Componente Difusor A para Difusão Equimolar com B com base na Concentração de A
Vai Fluxo Molar do Componente Difusor A = (Coeficiente de Difusão (DAB)/(Espessura do filme))*(Concentração do Componente A em 1-Concentração do Componente A em 2)

Taxa de difusão de massa através da placa de limite sólido Fórmula

Taxa de difusão em massa = (Coeficiente de difusão*(Concentração de Massa do Componente A na Mistura 1-Concentração de Massa do Componente A na Mistura 2)*Área da Placa Limite Sólida)/Espessura da Placa Sólida
ma = (Dab*(ρa1-ρa2)*A)/thk

O que é difusão molar

A difusão molecular, frequentemente chamada simplesmente de difusão, é o movimento térmico de todas as partículas (líquidas ou gasosas) em temperaturas acima do zero absoluto. A taxa desse movimento é função da temperatura, da viscosidade do fluido e do tamanho (massa) das partículas. A difusão explica o fluxo líquido de moléculas de uma região de maior concentração para uma de menor concentração. Uma vez que as concentrações são iguais, as moléculas continuam a se mover, mas como não há gradiente de concentração o processo de difusão molecular cessou e é governado pelo processo de autodifusão, originado do movimento aleatório das moléculas. O resultado da difusão é uma mistura gradual do material, de forma que a distribuição das moléculas seja uniforme. Como as moléculas ainda estão em movimento, mas um equilíbrio foi estabelecido, o resultado final da difusão molecular é chamado de "equilíbrio dinâmico".

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