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
.