안녕하십니까? 화학공학을 전공하고 있는 대학생입니다^^

문제를 풀다가 어려운 사항이 있어서 글을 올리게 되었습니다.

 

문제는 가는 관을 통해 서로 확산되어지는 수소와 질소의 문제인데요.

 

Q: 지름이 1 mm, 길이 6 in의 개방된 관의 한쪽 끝으로는 순수한 수소가 그리고

    다른 쪽으로는 순수한 질소가 불어지고 있다. 온도는 섭씨 75C 이다.관의 단면적을

    흐름이 일정하다고 가정하고 질소를 지나가는 수소의 몰수가 수소를 지나가는 질소의

    몰수의 10배로 유지된다고 할 경우에 기체의 최종 흐름 (mol/s)을 계산하라. 몰 흐름 방향은

    어떠한가? 질량의 흐름 방향은?

 

이 문제에서 제가 확산 계수(Dab)는 Fuller, Schettler 공식으로 1.033 cm^2/s를 구했고

등몰 확산에 대한 수소의 확산속도를 Fick's law에 대입하여  1.863 x 10^-8 mol/s로 구했습니다.

 

하지만 혼란스러운 점이 반대방향으로, 계속해서 질소가 공급되어지는 것이고,

무엇보다 질소를 지나가는 수소의 몰수가 수소를 지나가는 질소의 몰수의 10배로 유지된다는게

무슨 뜻인지 이해가 어렵습니다. 책으로 공부할 때 등몰확산인 경우,

총 플럭스 N=0 이라고 표현했는데, 이 문제는 질소가 계속 공급되기 때문에

질소의 벌크흐름이 있어서 N은 0의 값이 안되는 것인가요?

 

혹시 도움을 주실 수 있을까해서 글을 올려보았습니다^^