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:
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,