Uma corrente de água residuária com de tricloroetileno (TCE) a , valor menor que o limite de solubilidade desse composto na água. Quais são os valores da concentração molar e da fração molar do TCE nessa água, admitindo que a solução em questão seja diluída? A , a massa específica da água líquida é de . A massa molar do TCE é de e a massa molar da água é de . A espécie A representa o TCE e a espécie B representa a água (solvente). A concentração molar de TCE na água é determinada a partir da concentração mássica .
Resp:

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um problema envolvendo a concentração de tricloroetileno (TCE) em uma corrente de água residuária. O enunciado nos dá a concentração mássica do TCE, a temperatura, a massa específica da água, e as massas molares do TCE e da água. Nosso objetivo é encontrar a concentração molar e a fração molar do TCE nessa solução diluída. Para isso, vamos usar conceitos de química de soluções, como conversão de unidades e definição de concentração molar e fração molar.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é concentração molar. A concentração molar © é a quantidade de mols de soluto presente em um volume específico de solução. A fórmula para calcular a concentração molar é:
onde é o número de mols do soluto e é o volume da solução.

Passo 3

A concentração mássica ( ) do TCE é dada como 200 mg/L. Para encontrar a concentração molar ( ), precisamos converter essa concentração mássica para molar. Primeiro, convertemos miligramas para gramas:
Agora, usamos a massa molar do TCE ( ) para encontrar o número de mols por litro:
Como , temos:

Passo 4

Agora, vamos calcular a fração molar ( ) do TCE na solução. A fração molar é a razão entre o número de mols do soluto e o número total de mols na solução. A fórmula é:
onde é o número de mols de TCE e é o número de mols de água.

Passo 5

Primeiro, precisamos calcular os mols de água na solução. Sabemos que a massa específica da água é , o que significa que em 1 metro cúbico de água há . Convertendo isso para gramas:
Usando a massa molar da água ( ):
Como tínhamos e considerando 1 metro cúbico é 1000 litros:

Passo 6

Agora, aplicamos a fórmula da fração molar:

Resposta

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Agua, a uma vąão de , na temperatura de saturação do sistema, entra no interiof de um tubo interno de aço inox mecanicamente polido com de diâmetro, culà parede estâ a e a pressão interna é de , sendo completamente evaporada, e saindo na forma de vapor saturado. Considere que, hipoteticamente, o processo de evaporação da água dentro do tubo se dê apenas por nucleação.
Calcule a o comprimento do tubo necessário para que o processo ocorra.
A solubilidade do gás hidrogênio em aço, em fração mássica, é dada como sendo onde é a pressão parcial do hidrogênio em bar e T é a temperatura em K. Considerando que gás natural é transportado em um tubo de aço de 1 cm de espessura e de 3 m de diâmetro interno a 500 kPa de pressão e a fração molar do hidrogênio no gás natural é de , determine a taxa mais elevada de perda do hidrogênio através de uma seção de 100 m de comprimento do tubo em condições permanentes, a uma temperatura de 293 K , se o tubo está exposto ao ar. Considere a difusividade do hidrogênio em aço como sendo .
Dados: ç
Resp:
Em um processo de transferência de massa em uma coluna de absorção (transferência de massa da fase gás para a fase líquida) lesgotamento (transferência de massa da fase líquida para a fase gás) a temperatura é e a pressão total é . A composição em fração molar do soluto sendo transferido na corrente líquido é 0,0015 enquanto sua pressão parcial na fase gás é 4200 Pa . A constante de equilíbrio para o soluto entre as fases gás e líquido é 1,45 . Sabendo que o coeficiente local de transferência de massa para a fase gás em fração molar é çã e o coeficiente local de transferência de massa para a fase líquida em concentração molar é 0,0000135 , faça o que se pede.
Demonstre se o processo é de absorção ou de esgotamento.
Em um processo de transferência de massa em uma coluna de absorção (transferência de massa da fase gás para a fase líquida) lesgotamento (transferência de massa da fase líquida para a fase gás) a temperatura é e a pressão total é . A composição em fração molar do soluto sendo transferido na corrente líquido é 0,0015 enquanto sua pressão parcial na fase gás é 4200 Pa . A constante de equilíbrio para o soluto entre as fases gás e líquido é 1,45 . Sabendo que o coeficiente local de transferência de massa para a fase gás em fração molar é çã e o coeficiente local de transferência de massa para a fase líquida em concentração molar é 0,0000135 , faça o que se pede.
Calcule o fluxo de soluto entre as duas fases.