Determinación De La Difusividad En Un Gas

OBJETIVO: Determinar experimentalmente el valor de la difusividad (DAB) de un componente gaseoso A en otro gas B.

GENERALIDADES:

La difusión molecular es el movimiento de las moléculas individuales a través de una sustancia debido a su energía térmica. Una molécula viaja en línea recta con una velocidad uniforme, cuando choca con otra molécula su velocidad cambia en magnitud y dirección. La distancia promedio que viaja una molécula entre cada choque, es su trayectoria libre promedio y su velocidad promedio depende de la temperatura. Como la molécula viaja en zig zag, la distancia neta en la dirección en la cual se mueve durante cierto tiempo (rapidez de difusión), solo es una pequeña fracción de la longitud real.

Durante el fenómeno de la difusión molecular, las moléculas se moverán de un punto de concentración elevada a otro de más baja concentración.

La difusión molecular es el mecanismo de transferencia de masa en fluidos estancados o en fluidos que se están moviendo únicamente en flujo laminar.

La difusividad o coeficiente de difusión D, es una propiedad del sistema que depende de la temperatura, presión y de la naturaleza de los componentes. Sus dimensiones son longitud2 / tiempo.

El coeficiente de difusión o la difusividad, en la transferencia de masa, se puede medir experimentalmente en una celda de Arnold y el principio que se aplica es el siguiente: El tubo capilar parcialmente lleno del líquido puro A a analizar, se mantiene a presión y temperaturas constantes. El gas B fluye a través del extremo abierto y posee una solubilidad despreciable en el líquido A y es químicamente inerte a A. La componente A se vaporiza y se difunde en la fase gaseosa B, se puede medir físicamente la rapidez de vaporización. En la celda de Arnold, la difusión ocurre únicamente en la dirección Z.

Flujo del gas B

z=0

NA z

z

NA z+z z

Líquido puro A

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