O gas natural liquefeito, LNG, esta para ser embarcado a partir da Peninsula Kenai no Alasca para Yaquina Bay, Oregon via oceano. A composição molar do LNG comercial é:
Metano, CH4,
Etano, C2 H6,
Propano, C3 H8,
Dioxido de carbono, CO2, 0,5 %
Determine:
d) Pressão parcial do metano quando a pressão total do sistema é 1,013 times 10^5 Pa; (9,613 times 10^4 Pa)

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão nos apresenta a composição do gás natural liquefeito (LNG) que será transportado, incluindo Metano ( CH4), Etano ( C2H6), Propano ( C3H8) e Dióxido de Carbono ( CO2) com 0,5%. O conteúdo que vamos usar aqui é de Pressões Parciais dos Componentes em uma Mistura Gasosa. Precisamos descobrir qual é a pressão parcial do metano quando a pressão total do sistema é 1,013 times 10^5 Pa.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender o que é pressão parcial. A pressão parcial de um gás em uma mistura é a pressão que ele exerceria se estivesse sozinho ocupando todo o volume da mistura. Para calcular isso, usamos a Lei de Dalton das Pressões Parciais, que diz:
Ptotal = PCH4 + PC2H6 + PC3H8 + PCO2
Onde:
  • Ptotal é a pressão total da mistura.
  • PCH4, PC2H6, PC3H8 e PCO2 são as pressões parciais de cada componente.

Passo 3

Vamos focar no metano ( CH4). Para encontrar a pressão parcial do metano, precisamos saber a fração molar do metano na mistura. A fração molar ( xi) de cada gás é a razão entre o número de mols desse gás e o número total de mols na mistura.
No enunciado, sabemos que o dióxido de carbono ( CO2) tem 0,5% da composição. Vamos supor que os outros gases ocupam o restante, ou seja, 99,5%.
Então, a fração molar do metano é:
xCH4 = 99,5% = 0,995

Passo 4

Agora, aplicamos a Lei de Dalton para encontrar a pressão parcial do metano:
PCH4 = xCH4 times Ptotal
Substituindo os valores:
PCH4 = 0,995 times 1,013 times 10^5 Pa

Passo 5

Vamos fazer a multiplicação:
PCH4 = 0,995 times 1,013 times 10^5 = 1,013 times 10^5 times 0,995
PCH4 approx 1,013 times 10^5 times 0,995 = 1,008 times 10^5 Pa

Resposta

A pressão parcial do metano é aproximadamente 1,008 times 10^5 Pa.

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