Em uma mistura gasosa binária (A, B) a velocidade média de A é de na direção Z .
a) Qual é o fluxo total de A, sabendo-se que a mistura está nas e 1 atm ) e que a fração molar de A é igual a 0,3 ?
Resposta: a) ; b) .

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre uma mistura gasosa binária composta pelos gases A e B. A gente sabe que a velocidade média do gás A é de na direção Z. A mistura está nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP), ou seja, e 1 atm. A fração molar de A é 0,3. Nosso objetivo aqui é descobrir o fluxo total de A nessa mistura. Para resolver isso, vamos usar conceitos de cinética dos gases e a lei dos gases ideais.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender o que é fluxo total ( ). Ele representa a quantidade de mols do gás A que passam por uma área unitária por unidade de tempo. A fórmula geral para o fluxo total é:
Onde:
  • é o fluxo total de A ( ),
  • é a densidade molar de A ( ),
  • é a velocidade média de A ( ).

Passo 3

Para encontrar , a densidade molar do gás A, usamos a lei dos gases ideais:
Rearranjando para encontrar a densidade molar ( ):
Onde:
  • é a pressão (1 atm),
  • é a constante dos gases ( ),
  • é a temperatura em Kelvin ( ).

Passo 4

Calculamos a densidade molar total da mistura:
Convertendo para :

Passo 5

Agora, como a fração molar de A é 0,3, a densidade molar de A ( ) é:

Passo 6

Finalmente, aplicamos a fórmula do fluxo total:
Convertendo para (onde 1 gmol = 1 mol para simplificação):

Resposta

a)

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