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The effect of relative humidity on binary gas diffusion

Par Conseil national de recherches du Canada

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  1. (PDF, 582 Kio)
DOITrouver le DOI : https://doi.org/10.1021/jp900796w
AuteurRechercher : 1; Rechercher : 1; Rechercher : 1; Rechercher : 1; Rechercher : 1; Rechercher : 1; Rechercher : 1; Rechercher : 1; Rechercher : 1; Rechercher : 1
Affiliation
  1. Conseil national de recherches du Canada. Institut d'innovation en piles à combustible du CNRC
FormatTexte, Article
SujetGas; diffusion cell; Fuller-Schettler-Giddings (FSG); FSG empirical equation
Résumé
On a déterminé expérimentalement la dépendance du coefficient de diffusion du mélange O2−N2 en présence de vapeur d’eau en fonction de l’humidité relative (RH) à différentes températures au moyen d’une cellule de diffusion de type Loschmidt fabriquée sur place. Les résultats expérimentaux ont montré que le coefficient de diffusion de O2−N2 augmentait de plus de 17 % quand l’humidité relative était accrue de 0 à 80 % à 79 °C. Au cours de ces expériences, les humidités relatives dans les enceintes supérieure et inférieure de la cellule de diffusion étaient les mêmes, et la pression dans la cellule de diffusion était maintenue à la pression ambiante (1 atm.). On a utilisé la théorie de Maxwell-Stefan pour analyser le transport massique dans la cellule de diffusion, et on a trouvé qu’il n’y avait pas de diffusion réelle de la vapeur d’eau, indiquant que la diffusion du gaz dans ce système ternaire (O2−N2−vapeur d’eau) pourrait être considérée comme une diffusion de système binaire (O2−N2). L’équation empirique de Fuller, Schettler, et Giddings (FSG) sur la théorie cinétique des gaz a été généralisée pour tenir compte de la dépendance du coefficient de diffusion binaire à l’humidité relative. On a trouvé que les prédictions de l’équation généralisée correspondaient aux résultats expérimentaux, à 1,5 % près, indiquant que cette équation pourrait être utilisée pour calculer les coefficients de diffusion de mélanges gazeux binaires à différentes températures et différentes humidités relatives. On a discuté de l’effet de la vapeur d’eau sur l’accroissement du coefficient de diffusion de O2−N2 en utilisant la théorie moléculaire.
Date de publication
Conditions d’utilisation
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Condition d’accès
  • available
  • unlimited
  • public
Dans
  • The journal of physical chemistry. B 113, nº 24 (24 mai 2009) : 8369–8374.
Langueanglais
Publications évaluées par des pairsOui
Numéro NPARC9126873
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Identificateur de l’enregistrementc82cc270-0694-46d0-9815-705a373864f0
Enregistrement créé2009-10-02
Enregistrement modifié2020-05-27
Date de modification :