Gas N2 puro a 1 atm y 25°C está fluyendo por un tubo de 10 m de largo y 3 cm de diámetro interior hecho de caucho con un espesor de 2 mm. Determine la razón a la cual el N2 se fuga del tubo si el medio que circunda a éste es a) un vacío y b) aire atmosférico a 1 atm y 25°C con 21% de O2 y 79 % de N2.
Considere una bebida carbonatada en una botella a 37°C y 130 kPa. Si se supone que el espacio de gas arriba del líquido consta de una mezcla saturada de CO 2 y vapor de agua, y se considera la bebida como agua, determine a) la fracción molar del vapor de agua en el gas CO 2 y b) la masa de CO 2 disuelto en una bebida de 200 ml.
Una membrana delgada de plástico separa hidrógeno de aire. Se determina que las concentraciones molares del hidrógeno en la membrana, en las superficies interior y exterior, son d e 0.045 y 0.002 kmol/m 3, respectivamente. El coeficiente de difusión binaria del hidrógeno en el plástico, a la temperatura de operación, es de 5.3 x10 – 10 m2/s. Determine el gasto de masa del hidrógeno por difusión a través de la membrana, en condiciones estacionarias, si el espesor de la membrana es de a) 2 mm y b) 0.5 mm.
Se almacena gas helio a 293 K en un recipiente esférico de 3 m de radio exterior hecho de Pyrex de 5 cm de espesor. La concentración molar del helio en el Pyrex es de 0.00073 kmol/m 3, en la superficie interior, y despreciable, en la exterior. Determine el gasto de masa del helio por difusión a través del recipiente de Pyrex.
La difusión del vapor de agua a través de los tableros de yeso y su condensación en el aislamiento de las paredes en el tiempo frío constituyen una preocupación, ya que reducen la efectividad del aislamiento. Considere una casa que se mantiene a 20°C y humedad relativa de 60%, en un lugar donde la presión atmosférica es de 97 kPa. El interior de las paredes tiene un acabado de un tablero de yeso de 9.5 mm de espesor. Si se toma la presión de vapor en el lado exterior del tablero como cero, determine la cantidad máxima de vapor de agua que se difundirá a través de una sección de 3 m 8 m de pared en el transcurso de un periodo de 24 h. La permeancia del tablero de yeso de 9.5 mm de espesor al vapor de agua es de 2.86 x10 – 9 kg/s · m2 · Pa.
Un vaso de leche que se deja sobre un mostrador en la cocina, que está a 15°C, 88 kPa y humedad relativa de 50%, está herméticamente sellado por medio de una hoja de aluminio de 0.009 mm de espesor cuya permeancia es de 2.9 10 – 12 kg/s· m2 · Pa. El diámetro interior del vaso es de 12 cm. Si se supone que el aire en el vaso está saturado en todo momento, determine cuánto bajará el nivel de la leche en ese vaso en 12 h.
La presión en una tubería que transporta gas helio a razón de 5 lbm/s se mantiene a 14.5 psia mediante el desfogue de helio hacia la atmósfera a través de un tubo con un diámetro interior de -in que se extiende 30 ft hacia el aire. Si se supone que tanto el helio como el aire atmosférico están a 80°F, determine a) el gasto de masa del helio perdido hacia la atmósfera a través del tubo, b) el gasto de masa del aire que se infiltra hacia la tubería y c) la velocidad del flujo en la parte inferior del tubo, donde está fijo a la tubería, que se medirá por medio de un anemómetro, en operación estacionaria.
Se deja una jarra de 8 cm de diámetro interno y 30 cm de alto, llena hasta la mitad con agua, en un cuarto seco a 15°C y 87 kPa, con su parte superior abierta. Si el agua también se mantiene a 15°C en todo momento, determine cuánto tardará el agua en evaporarse por completo.
En una instalación de fabricación, van a secarse placas mojadas de latón, de 40 cm 40 cm, que están saliendo de un baño de agua, haciéndolas pasar por una sección en donde se sopla aire seco a 1 atm y 25°C paralelo a sus superficies, a 4 m/s. Si las placas están a 15°C y no hay puntos secos, determine la razón de la evaporación desde ambos lados de una placa.
