Tutorial Soal Difusi Molekuler

Tutorial Soal-soal Difusi Molekuler

1. Difusi Difusi air melalui melalui udara udara yang tidak tidak mendifus mendifusi. i. Suatu Suatu tabung beris berisii air dan bersuh bersuhu u 293oK. Tekanan udara total pada suhu itu adalah 1 atm dan dijaga tetap. Air menguap dan mendifusi melalui udara di dalam tabung. arak antara permukaan air dengan ujung tabung adalah !"1#2$ m. Difusi%itas uap air dalam udara pada 293oK& 1 atm adalah !"2#. 1!'$ m2(s. 2. Suatu tangki tangki berdiame berdiameter ter 3 m berisi berisi )airan )airan tolue toluen n *+,-/ pada 3!o+ dan tekanan uapnya !"!#20 atm. Ketika tangki ini dibuka sehingga berkontak dengan udara" difusi toluen ke udara diasumsi terjadi pada lapisan setebal !"!!1 m. Koefisien difusi toluen ke udara pada kondisi ini adalah !.1!'# m2(s. Konstanta gas adalah !"!2  1!'3 m3.atm(*gmol . K/. Tentukan ke)epatan hilangnya toluene dalam kg setiap harinya. 3. Selembar kain basah yang beratnya beratnya 2#0 gram gram dibentangkan dibentangkan dengan dengan arah tegak lurus lurus sinar matahari. Dua sisinya bersinggungan dengan udara. Suhu udara 3!o+ dan tekanan parsial uap u ap airnya !"!!0 o atm. Setelah proses berlangsung )ukup lama" suhu kain men)apai 2, +. Tekanan uap air pada 2,o+  besarnya !.1 atm. -itunglah -itunglah ke)epatan ke)epatan penguapan air jika jika dianggap penguapan penguapan air sebagai difusi molekuler meleati lapisan setebal 2 )m dan hitung pula aktu yang diperlukan untuk mengeringkan mengeringkan kain tersebut jika berat kain kering 190 gram $. Air dalam dalam sebuah sebuah kolam kolam renan renang g tempera temperaturny turnya a adalah adalah ! o4. 5ada suatu aktu temperatur udara adalah 9! o4" tekanan 1 atmosfir dan udara mengandung uap air dengan tekanan parsial !.1#0 atmosfir" hitunglah ke)epatan penguapan air untuk setiap 1 f t2 luas muka dengan anggapan baha difusi berlangssung se)ara difusi molekuler melalui suatu lapisan yang diam setebal 2 in. #. -itungla -itunglah h aktu yang diperluka diperlukan n bagi !"# lb karbon dioksida dioksida untuk untuk mendifusi mendifusi melalui melalui suatu lapisan lapisan udara yang diam" apabila luas permukaan tegak lurus pada arah transfer massa adalah #! ft2" tebal lapisan diam adalah 2"! in" konsentrasi karbon dioksida pada permukaan adalah !"!!! lbmol(ft3 dan konsentrasi karbon dioksida pada permukaan lapisan paling luar adalah nol. Tekanan total adalah 1 atmosfir dan temperatur ! o4. 0. Tumpahan Tumpahan etanol etanol setebal setebal !"!1 in pada suhu ,# o4 berkontak dengan udara kering pada suhu ,# o4 dan tekanan 1 atmosfir. 6uas tumpahan etanol adalah 3 ft2 dan berat jenis etanol adalah !",9!. kalau dianggap baha etanol menguap se)ara difusi molekuler melalui lapisan gas setebal !"1# in" hitunglah aktu yang diperlukan untuk menguapkan alkohol seluruhnya. ,. Sebuah Sebuah pipa kapiler kapiler diisi dengan dengan aseton aseton sampai permukaa permukaannya nnya sejauh sejauh 1"1! )m dari ujung ujung atas pipa. 5ipa dipertahankan pada suhu 2! o+ sedangkan arus udara mengalir melalui pun)ak pipa. 5ermukaan )airan di dalam pipa turun sejauh 2"!# )m selama  jam per)obaan. Tekanan barometer adalah ,#! mm-g" sedangkan tekanan uap aseton pada 2! o+ adalah 1! mm-g. -itunglah difusi%itas aseton dalam udara . Ammonia mendifusi mendifusi melalui melalui )ampuran gas yang diam yang terdiri dari 1(3 %olume %olume nitrogen nitrogen dan 2(3  %olume hidrogen. hidrogen. Tekanan total adalah 3!(lbf(in2abs *2!0. k7(m2/ dan temperaturnya 13! o4 *#$ o +/. -itunglah ke)epatan difusi ammonia tersebut yang melalui lapisan film gas stebal !.# mm jika konsentrasi ammonia berubah sepanjang lapisan film dari 1! ke # 8 %olume. 9. -itungla -itunglah h ke)epat ke)epatan an difusi difusi dari 7a+l pada 1 o+ melalui lapisan film film air yang diam stebal 1 mm mm jika konsentrasi pada dua sisi lapisan film tersebut adalah 2! dan 1! 8. 1!. ksige ksigen n me mendi ndifus fusii ke )ampur )ampuran an gas oksige oksigen'n n'nitr itroge ogen n pada pada tekana tekanan n 1 atm" atm" dan pada pada 2# o+. Konsentrasi oksigen pada dua lokasi yang berjarak 2 mm adalah 1! dan 2! 8 %olume. 7itrogen diam dan tetap tidak mendifusi ke arah oksigen. -itunglah fluks difusi oksigen tersebut. Diketahui difusi%itas oksigen ke dalam nitrogen : 1.91! ;# m 2(se). 11. 11. In a gas mixture of hydrogen and oxygen, steady state equimolar counter diffusion diffusion is occurring at a total pressure of 100 kPa and temperature of 20 C. If the partial pressures of oxygen at two planes 0.01 m apart, and perpendicular to the direction of diffusion are 1 kPa and  kPa, respecti!ely, and and # 2 the mass diffusion flux of oxygen in the mixture is 1."x10   kmol$m .sec, calculate the molecular  diffusi!ity for the system. °

12. % tu&e 1 cm in inside diameter that is 20 cm long is filled with C' 2 and (2 at a total pressure of 2 atm at 0 C. )he diffusion coefficient of the C' 2 # (2  system under these conditions is 0.2* cm2$sec. If the partial pressure of C' 2 is 1. atm at one end of the tu&e and 0. atm at the other  end, find the rate of diffusion for the following cases+ a. steady state equimolar counter diffusion - %  / -  &. steady state diffusion of C'2 through stagnant (2 -  0 °