Quatrocentas libras ( 181 kg ) de sílica gel são misturadas a 2 lbmol de um gás contendo propano c propeno
, a
.
Determinar a composição da fase gasosa resultante.
Determinar a composição da fase gasosa resultante.
Passo 1
Vamos lá! O enunciado nos diz que temos 400 libras (181 kg) de sílica gel misturadas com 2 lbmol de um gás que contém propano e propeno (50% cada), a 25°C. Nosso objetivo é determinar como será a composição da fase gasosa depois dessa mistura. Para resolver isso, vamos precisar entender como os gases interagem com a sílica gel, que atua como um adsorvente, e usar conceitos de equilíbrio de fases.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar o que é sílica gel. A sílica gel é um material poroso amplamente utilizado para adsorver água e outros gases. Quando misturamos um gás com sílica gel, parte do gás vai se adsorver na superfície da sílica, reduzindo a quantidade de gás na fase gasosa.
Passo 3
Em seguida, vamos considerar a composição inicial do gás. Temos 2 lbmol de gás composto por 50% de propano e 50% de propeno. Isso significa que inicialmente temos:
Passo 4
Agora, precisamos entender quanto de cada gás será adsorvido pela sílica gel. Para isso, usamos a capacidade de adsorção da sílica gel para cada componente. Sem dados específicos sobre as capacidades de adsorção, vamos assumir que a sílica gel adsorve os gases proporcionalmente à sua quantidade original.
Passo 5
Vamos supor que a sílica gel consegue adsorver uma fração
de cada componente do gás. Então, as quantidades de propano e propeno adsorvidas são:
Passo 6
A quantidade de gás que permanece na fase gasosa após a adsorção será:
Passo 7
Para determinar
, precisaríamos de dados específicos sobre a capacidade de adsorção da sílica gel para cada gás a 25°C. Sem esses dados, não podemos calcular um valor numérico exato para
. Portanto, a composição da fase gasosa resultante dependerá da fração adsorvida
.
Resposta
Sem dados específicos sobre a capacidade de adsorção da sílica gel para propano e propeno a 25°C, não é possível determinar numericamente a composição da fase gasosa resultante. Em termos gerais, após a adsorção, a composição da fase gasosa será:
Onde
representa a fração de cada gás que foi adsorvida pela sílica gel.
Exercícios relacionados
O que é difusividade térmica e qual a aplicação dela numa área de seu curso?
Considere um meio cuja equação de condução de calor na forma mais simples é dada por:
a) A transferência de calor é permanente ou transiente, por quê?
b) A transferência de calor é uni, bi ou tridimensional, por quê?
c) Existe geração de calor no meio?
d) A condutividade térmica do meio é constante ou variável, por quê?
e) A equação pode ser utilizada para descrever a condução de calor numa parede plana, num cilindro ou numa esfera, por quê?
b) A transferência de calor é uni, bi ou tridimensional, por quê?
c) Existe geração de calor no meio?
d) A condutividade térmica do meio é constante ou variável, por quê?
e) A equação pode ser utilizada para descrever a condução de calor numa parede plana, num cilindro ou numa esfera, por quê?
(a) Se o campo de escoamento é uni, bi ou tridimensional, e por quê. (b) Se o escoamento é permanente ou transiente, e por quê.
(As quantidades e
são constantes.)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(As quantidades
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
Uma tonelada por hora de uma solução aquosa com
de dioxano será submetida à extração com benzeno a
para remover
do dioxano. O benzeno utilizado encontra-se livre de dioxano e a constante de distribuição do dioxano nesse sistema é dada por:
onde
e
. Calcule a quantidade de benzeno necessária para esse processo executado em um único estágio de equilibrio.