Um mistura de metanol e acetato de metila contém 15,0% em massa de metanol.
a) usando uma única equação dimensional, determine os mols de metanol em
da mistura;
b) A vazão de acetato de metila na mistura é de
, qual dever ser a vazão da mistura
.
a) usando uma única equação dimensional, determine os mols de metanol em
b) A vazão de acetato de metila na mistura é de
Passo 1
Beleza, vamos começar resumindo o que a questão está pedindo. Temos uma mistura de metanol e acetato de metila que contém 15,0% em massa de metanol. A matéria envolvida aqui é balanceamento de massa e cálculo de moles. Para resolver a parte (a), vamos precisar saber como converter massa em moles usando a fórmula:
Passo 2
Primeiro, vamos descobrir quanto de metanol está presente nos 200,0 kg da mistura. Sabemos que 15,0% da mistura é metanol, então:
Passo 3
Agora, precisamos converter essa massa de metanol para moles. A massa molar do metanol (
) é aproximadamente 32,04 g/mol. Mas como estamos trabalhando em kg, vamos converter 30,0 kg para gramas:
Passo 4
Com a massa em gramas e a massa molar conhecida, usamos a fórmula dos moles:
Passo 5
Agora, vamos para a parte (b) da questão. Precisamos determinar a vazão da mistura em libra-massa por hora (
) sabendo que a vazão de acetato de metila é 100,0
-mol/h. A matéria aqui envolve balanceamento de fluxos e conversão de unidades usando a massa molar.
Passo 6
Primeiro, vamos entender que na mistura, se 15,0% é metanol, então 85,0% é acetato de metila, já que a soma das porcentagens deve ser 100%.
Passo 7
Sabemos que a vazão de acetato de metila é 100,0
-mol/h. Para encontrar a vazão em massa, precisamos multiplicar a vazão molar pela massa molar do acetato de metila. A massa molar do acetato de metila (
) é aproximadamente 74,08 g/mol, mas em libra-massa por libra-mol, geralmente usamos 74,08 lb/lb-mol para simplificar.
Passo 8
Sabendo que os 7408,0
correspondem a 85,0% da mistura total, podemos encontrar a vazão total da mistura usando a proporção:
Resposta
A vazão da mistura deve ser aproximadamente 8715,3
.
Exercícios relacionados
Considere um reator batelada com paredes rígidas que processa a reação
3C, em fase gasosa e de maneira isotérmica. A alimentação é formada por 30 mol de A , 20 mol de B e 10 mol de inerte. A reação inicia com pressão de 6 atm e temperatura de 300 K. A cinética da reação está representada na tabela que segue.
|
0 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1 |
---|---|---|---|---|---|---|
|
0,01 | 0,005 | 0,002 | 0,001 | 0,0009 | 0,0008 |
Obs: a velocidade de reação está escrita em função do reagente limitante ou base de cálculo.
Calcule:
a) Construa a tabela estequiométrica completa.
b) Número de mols total e concentrações molares de A, B e C para uma conversão de . Resp.
c) O tempo de reação para uma conversão de . Resp.
min
d) Pressão do sistema reacional a de conversão. Resp.
e) Quantidade molar de C em um dia de operação, sabendo-se que são gastos 10 min com operações de preparação do reator para uma nova batelada. (cada batelada com de conversão). Resp.
mol
Calcule:
a) Construa a tabela estequiométrica completa.
b) Número de mols total e concentrações molares de A, B e C para uma conversão de
c) O tempo de reação para uma conversão de
d) Pressão do sistema reacional a
e) Quantidade molar de C em um dia de operação, sabendo-se que são gastos 10 min com operações de preparação do reator para uma nova batelada. (cada batelada com
A reação em fase gasosa
, que é de primeira ordem em relação a
e
, deve ser conduzida isotermicamente em um reator de escoamento uniforme. A produção de C é de
com conversão de
(PMc
). A vazão volumétrica de entrada é de
e a alimentação é equimolar. A temperatura e a pressão são constantes. A velocidade específica de reação nesta temperatura é de
min e a energia de ativação é de
.
Responda
a) Estime o volume requerido para que um CSTR, que recebe o efluente de um PFR com conversão de , alcance
de conversão total, se possível. Se não for possível, qual deverá ser a conversão total e o volume do CSTR? Resp. Vcstr=3,78 L
b) Determine o volume do PFR cuja conversão na saída é de . Resp. Vpfr=1,16 L
c) Se esta reação fosse reversível, qual seria o valor da conversão de equilíbrio e da concentração de A no equilíbrio? Sabe-se que a constante de equilíbrio é . Resp. Ela nunca entraria em equilíbrio porque
.
Responda
a) Estime o volume requerido para que um CSTR, que recebe o efluente de um PFR com conversão de
b) Determine o volume do PFR cuja conversão na saída é de
c) Se esta reação fosse reversível, qual seria o valor da conversão de equilíbrio e da concentração de A no equilíbrio? Sabe-se que a constante de equilíbrio é
A
, uma solução aquosa contendo
em peso de
tem uma densidade relativa de 1,2563 . Precisa-se de uma quantidade desta solução que contenha
de
.
a) Calcule o volume necessário (L) da solução usando DR dada;
b) Estime a porcentagem de erro que seria cometido se as densidades relativas dos componentes puros e água tivessem sido usadas para o cálculo em lugar da densidade relativa da mistura.
a) Calcule o volume necessário (L) da solução usando DR dada;
b) Estime a porcentagem de erro que seria cometido se as densidades relativas dos componentes puros