A pressão de vapor da acetona a 295 K é
. Para uma mistura de gás nitrogênio saturado com vapor de acetona a 295 K e 105 kPa, pede-se:
A quantidade de vapor em kg de acetona por volume em
de mistura
A quantidade de vapor em kg de acetona por volume em
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre a pressão de vapor da acetona a 295 K, que é 13,25 kPa. Temos uma mistura saturada de gás nitrogênio com vapor de acetona a essa mesma temperatura e com pressão total de 105 kPa. A gente precisa descobrir quanto de vapor de acetona, em kg, tem por metro cúbico dessa mistura.
Para resolver, vamos precisar entender de equilíbrio de fases, Lei de Dalton para pressões parciais e a equação dos gases ideais. Vamos passo a passo!
Passo 2
Primeiro, vamos separar as pressões parciais dos gases na mistura. A Lei de Dalton diz que a pressão total é a soma das pressões parciais dos componentes. Então, temos:
Sabemos que $ P_{acetona} = 13,25 , kPa $ e $ P_{total} = 105 , kPa $. Então:
Passo 3
Agora, vamos calcular a quantidade de acetona vapor por metro cúbico usando a Equação dos Gases Ideais, que é:
Mas como queremos a quantidade por unidade de volume ($ \frac{n}{V} $), rearranjamos para:
Onde:
- $ P $ é a pressão parcial da acetona ($ 13,25 , kPa $)
- $ R $ é a constante dos gases ($ 8,314 , \frac{J}{mol \cdot K} $)
- $ T $ é a temperatura (295 K)
Passo 4
Vamos substituir os valores na fórmula:
Converti kPa para Pa multiplicando por $ 10^{3} $.
Passo 5
Agora, para encontrar a massa, usamos a relação entre moles e massa:
Onde $ M $ é a massa molar da acetona ($ 58,08 , \frac{g}{mol} $).
Convertendo para kg:
Resposta
A quantidade de vapor de acetona na mistura é de aproximadamente 0,314 kg/m³.
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A velocidade na saída do tanque é igual a
, e a razão entre a área do tubo e a área do tanque é
. Determine o tempo para o tanque se esvaziar completamente. (Resp.:
Ar é desumidificado pela condensação do vapor de água presente nele, resfriando-se a corrente à pressão constante.
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. Calcule o volume da corrente de ar desumidificado e a massa de água removida.
Um tanque contendo um líquido A , é esvaziado à uma taxa que aumenta linearmente com o tempo. No início (
), o tanque contém 750 kg de líquido e a taxa de retirada é
. Passadas 5 h , a taxa de retirada foi determinada como sendo
. O tanque é constantemente alimentado com A (reposição), à taxa de
. Dado: densidade do líquido = 1,08. (a) Escreva uma expressão para a taxa de retirada de líquido do tanque,
) [kg/h]. (
750+50t) (b) Escreva e resolva o balanço de massa diferencial para o líquido. (
) © Após 5 horas, qual o volume de líquido resta no tanque? (
) (d) Quanto tempo leva para que o nível do tanque alcance seu valor máximo? Qual seria a altura máxima do nível considerando que a base do tanque que é cilíndrico, tem um diâmetro de
? (
) (e) Qual o tempo necessário para esvaziar o tanque? (t = 19,5h)
Após um processo de pirólise, a análise do gás de um produto forneceu
de
de
de
de
de
e
de
. Esse gás entrou na câmara de combustão a
e a uma pressão de 35 inHg , foi queimado com 40% de excesso de ar (seco) que estava a
e a uma pressão atmosférica de 29,4 inHg, e 10% de CO permaneceram não queimados. Considerando como base de cálculo 100 lbmol de gás entrando na câmara de combustão e, sabendo que o gás de exaustão (saída de câmara de combustão) estava a 29,4 inHg e
F calcule a razão volumétrica entre o gás de exaustão e o de entrada.