Uma mistura de e encontra-se em um recipiente a , com cada uma das espécies com uma pressão parcial de 1 bar. Calcule a concentração molar, a concentração mássica, a fração molar e a fração mássica de cada espécie. Dados: MM CO2: ; MM N2: bar/kmol K. A:
Resp:

Passo 1

Então, temos uma mistura de dióxido de carbono ( ) e nitrogênio ( ) dentro de um recipiente a . Cada gás exerce uma pressão parcial de 1 bar. Vamos calcular quatro coisas para cada gás: a concentração molar, a concentração mássica, a fração molar e a fração mássica. Para isso, vamos usar conceitos de termodinâmica de gases ideais e propriedades das substâncias envolvidas.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a concentração molar de cada gás. A concentração molar ( ) pode ser encontrada usando a equação dos gases ideais rearranjada:
Onde:
  • é a pressão parcial do gás (1 bar para cada um),
  • é a constante dos gases ( ),
  • é a temperatura em Kelvin ( ).
Então, para e :

Passo 3

Agora, vamos calcular a concentração mássica ( ) de cada gás. A concentração mássica é dada por:
Onde:
  • é a concentração molar,
  • é a massa molar do gás.
Para :
Para :

Passo 4

Vamos calcular a fração molar ( ) de cada gás. A fração molar é a razão da pressão parcial de cada gás pela pressão total:

Passo 5

Por fim, vamos determinar a fração mássica ( ) de cada gás. A fração mássica é a razão da concentração mássica de cada gás pela concentração mássica total:
Então,

Resposta

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