Uma parede feita de borracha natural separa os gases O2 e N2 a 25^circ C e 750 kPa. Determine a concentração molar de O2 e N2 na parede. Dados: S N2- Borracha: 0,00156 kmol / m^3 bar. S O2-Borracha: 0,00312 kmol / m^3 bar.
Resp: CN2=0,0117 kmol / m^3
C O2=0,0234 kmol / m^3

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma parede de borracha natural que separa os gases oxigênio ( O2) e nitrogênio ( N2) em condições de 25°C e 750 kPa. Precisamos descobrir qual é a concentração molar desses gases na parede de borracha. Para isso, vamos usar os dados de solubilidade fornecidos para cada gás na borracha.

Passo 2

Primeiro, vamos entender a relação entre concentração molar ( C), solubilidade ( S) e pressão ( p). A fórmula que conecta esses valores é:
C = S times p
Onde:
  • C é a concentração molar do gás na borracha.
  • S é a solubilidade do gás na borracha.
  • p é a pressão do gás.

Passo 3

Vamos aplicar essa fórmula para o nitrogênio ( N2). Sabemos que a solubilidade do N2 na borracha é 0,00156 kmol/m^3,bar e a pressão é de 750 kPa. Primeiro, precisamos converter a pressão de kPa para bar:
750 kPa = 7,5 bar
Agora, aplicando a fórmula:
CN2 = SN2 times p = 0,00156 kmol/m^3,bar times 7,5 bar = 0,0117 kmol/m^3

Passo 4

Agora, vamos fazer o mesmo para o oxigênio ( O2). A solubilidade do O2 na borracha é 0,00312 kmol/m^3,bar. Usando a mesma pressão:
CO2 = SO2 times p = 0,00312 kmol/m^3,bar times 7,5 bar = 0,0234 kmol/m^3

Resposta

A concentração molar na parede de borracha é:
CN2 = 0,0117 kmol/m^3
CO2 = 0,0234 kmol/m^3

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