Considere a transferência de massa unidimensional para uma mistura de oxigenio e dioxido de carbono a 294 K e uma pressão total de 1,519 x 10^5 Pa. Designar o gas oxigenio como A e o dioxido de carbono como B. A partir das condições: xA=0,40, varthetaA=0,08 m / s e varthetaB=0,02 m / s, calcule:
d) c mistura, cA e CB em mol / m^3; (62,25,37)

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de transferência de massa. A questão pede para calcular as concentrações molares da mistura ( ), de oxigênio ( ) e de dióxido de carbono ( ) em mol/m³. Para isso, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume e temperatura para calcular a concentração molar.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a fórmula da Lei dos Gases Ideais que nos ajuda a encontrar a concentração molar:
c = PR T
Onde:
  • é a concentração molar (mol/m³),
  • é a pressão (Pa),
  • é a constante dos gases ideais ( ),
  • é a temperatura (K).

Passo 3

Vamos calcular a concentração molar da mistura ( cmistura = 1,519 times 10^5 , Pa8,314 , J/(mol·K) times 294 , K ) primeiro. Substituindo os valores fornecidos:

Passo 4

Calculando:
cmistura = 1,519 times 10^58,314 times 294 approx 1,519 times 10^52,446,116 approx 62,1 , mol/m³ ³

Passo 5

Agora, vamos encontrar as concentrações molares individuais de oxigênio ( ) e dióxido de carbono ( ). Sabemos que e , onde e são as frações molares de A e B, respectivamente.
Sabemos que , então .

Passo 6

Calculando cA = 0,40 times 62,1 , mol/m³ approx 24,84 , mol/m³ :
cB = 0,60 times 62,1 , mol/m³ approx 37,26 , mol/m³ ³³
E calculando :
³³

Resposta

As concentrações molares são:
  • ³
  • ³
  • ³

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