Uma mistura gasosa contendo de de e estão a 300 K e 500 KPa , passará por um processo de limpeza por contato com um óleo não volátil num absorvedor de gás. O objetivo do processo é recuperar o líquido efluente tanto quanto possível dos hidrocarbonetos pesados na alimentação. Com estas informações, calcule:
a) A concentração total do gás na alimentação.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma mistura de gases composta por 88% de metano ( ), 4% de etano ( ), 5% de propano ( ) e 3% de butano ( ). Essa mistura está a uma temperatura de 300 K e uma pressão de 500 kPa. O objetivo é calcular a concentração total do gás na alimentação, ou seja, quantos moles de gás existem por unidade de volume nessa condição. Para resolver isso, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume, temperatura e quantidade de substância.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a fórmula da Lei dos Gases Ideais, que é:
Onde:
  • é a pressão,
  • é o volume,
  • é o número de moles,
  • é a constante dos gases ideais ( ou dependendo das unidades usadas),
  • é a temperatura em Kelvin.
Como queremos a concentração total do gás, que é , podemos rearranjar a fórmula para encontrar :

Passo 3

Agora, precisamos ajustar as unidades para que fiquem consistentes. A pressão está dada em kPa, a temperatura em Kelvin, e a constante dos gases pode ser escolhida de acordo com as unidades desejadas para .
Usando a constante , mas precisamos converter a pressão de kPa para Pa para manter as unidades compatíveis (1 kPa = 1000 Pa):
A temperatura já está em Kelvin:

Passo 4

Agora, substituímos os valores na fórmula:
Calculando o denominador:
Então:

Resposta

A concentração total do gás na alimentação é aproximadamente .

Exercícios relacionados

Uma mistura gasosa contendo de de e estão a 300 K e 500 KPa , passará por um processo de limpeza por contato com um óleo não volátil num absorvedor de gás. O objetivo do processo é recuperar o líquido efluente tanto quanto possível dos hidrocarbonetos pesados na alimentação. Com estas informações, calcule:
b) A densidade do gás na alimentação.
c) Um cilindro oco de comprimento possui uma superficie interna com temperatura e raio , e uma superficie externa com temperatura e raio . ( O cilindro poderia representar, por exemplo, um tubo isolado que conduz água quente.) A condutividade térmica do material do cilindro . Deduza uma equação para a taxa total de transferência de calor através das paredes do cilindro.
Encontramos a transferência de massa em todo local, na indústria, no laboratório, na cozinha, no corpo humano, na natureza, enfim em todo local onde ocorre uma força motriz na mistura para que ocorra o seu transporte. A transferência de calor é provida pelos gradientes de temperaturas. A transferência de massa num sistema ocorre de maneira análoga. Faça uma analogia entre transferência de calor e de massa, indicando como os fenômenos ocorrem, os principais mecanismos e apresente exemplos. Compare as Leis de Fourier e a lei de Fick.
Descreva morfologicamente os estafilococos.