Estime a fugacidade e o coeficiente de fugacidade para uma mistura
contendo metano (A) e etano (B) a 100^circ C e 35 bar.
Dados: yA=0,21

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 yA = 0,21. 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 ( fi) 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 ( phii) para ajustar essa relação.

Passo 3

A relação entre fugacidade, coeficiente de fugacidade e pressão parcial é dada por:
fi = yi cdot P cdot phii
Aqui, yi é a fração molar do componente i, P é a pressão total, e phii é o coeficiente de fugacidade do componente i.

Passo 4

Para estimar a fugacidade, vamos assumir inicialmente que o gás se comporta de forma ideal. Nesse caso, o coeficiente de fugacidade phii é igual a 1. Então, a equação simplifica para:
fi = yi cdot P

Passo 5

Vamos calcular a fugacidade do metano (A) usando essa equação:
fA = yA cdot P = 0,21 cdot 35, bar = 7,35, bar

Passo 6

Agora, como estamos assumindo comportamento ideal, o coeficiente de fugacidade phiA é:
phiA = 1
Isso significa que, sob essas condições, o metano se comporta aproximadamente como um gás ideal.

Resposta

A fugacidade do metano é 7,35,bar e o coeficiente de fugacidade é 1.

Exercícios relacionados