Quatrocentas libras ( 181 kg ) de sílica gel são misturadas a 2 lbmol de um gás contendo propano c propeno (50 %), a 25^circ C.
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:
npropano = 1 , lbmol
npropeno = 1 , lbmol

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 npropano, adsorvido = x times 1 , lbmol de cada componente do gás. Então, as quantidades de propano e propeno adsorvidas são:
npropeno, adsorvido = x times 1 , lbmol

Passo 6

A quantidade de gás que permanece na fase gasosa após a adsorção será:
npropano, gasoso = 1 - x , lbmol
npropeno, gasoso = 1 - x , lbmol

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:
Propano: 1 - x , lbmol
Propeno: 1 - x , lbmol
Onde representa a fração de cada gás que foi adsorvida pela sílica gel.

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