Estime a fugacidade e o coeficiente de fugacidade para uma mistura
contendo metano (A) e etano (B) a
e 35 bar.
Dados:
contendo metano (A) e etano (B) a
Dados:
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para estimar a fugacidade e o coeficiente de fugacidade de uma mistura de metano (A) e etano (B) a 100°C e 35 bar, sabendo que a fração molar de metano é
. Isso está na área de termodinâmica, especificamente tratando de propriedades de gases em mistura. Para resolver isso, vamos precisar entender o que são fugacidade e coeficiente de fugacidade, e como calculá-los para uma mistura gasosa.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre fugacidade. A fugacidade (
) é uma medida que nos ajuda a entender o comportamento real de um gás comparado ao ideal. Para gases ideais, a fugacidade é igual à pressão parcial do gás. Para gases reais, usamos o coeficiente de fugacidade (
) para ajustar essa relação.
Passo 3
A relação entre fugacidade, coeficiente de fugacidade e pressão parcial é dada por:
Aqui,
é a fração molar do componente
,
é a pressão total, e
é o coeficiente de fugacidade do componente
.
Passo 4
Para estimar a fugacidade, vamos assumir inicialmente que o gás se comporta de forma ideal. Nesse caso, o coeficiente de fugacidade
é igual a 1. Então, a equação simplifica para:
Passo 5
Vamos calcular a fugacidade do metano (A) usando essa equação:
Passo 6
Agora, como estamos assumindo comportamento ideal, o coeficiente de fugacidade
é:
Isso significa que, sob essas condições, o metano se comporta aproximadamente como um gás ideal.
Resposta
A fugacidade do metano é
e o coeficiente de fugacidade é
.