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Enunciado

Termodinâmica - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 3

Uma mistura de C O 2 e N 2 encontra-se em um recipiente a 25 ° C , com cada uma das espécies com uma pressão parcial de 1   b a r . Calcule a concentração molar, a concentração mássica, a fração molar e a fração mássica de cada espécie.

Passo 1

Hey heyyy, turubom? Nessa questão nós temos as pressões parciais e a temperatura para uma mistura de C O 2 e N 2 . E queremos encontrar a concentração molar, densidade de massa, fração molar e fração mássica de cada espécie.

Passo 2

Para resolver essa questão vamos assumir comportamento perfeito dos gases. Do enunciado temos que,

A → C O 2

B → N 2

E consultando a tabela para encontrar a massa molar das espécies, temos:

M A = 44   k g / k m o l

M B = 28   k g / k m o l

Passo 3

Da equação de estado para um gás ideal,

C i = P i R T

Então, com P A = P B ,

C A = C B = 1   b a r 8,314 × 10 - 2   m 3 . b a r   k m o l . K × 298   K

C A = C B = 0,040 k m o l m 3

Passo 4

Com,

ρ i = M i C i

Temos que,

ρ A = 44 k g k m o l × 0,040 k m o l m 3 = 1,78   k g / m 3

ρ B = 28 k g k m o l × 0,040 k m o l m 3 = 1 , 13   k g / m 3

Passo 5

E com,

x i = C i ∑ C i

Encontramos,

x A = x B = 0,04 0,08 = 0,5

Passo 6

Por fim, com:

m i = ρ i ∑ ρ i

Encontramos,

m A = 1,78 1,78 + 1,13 = 0,61

m B = 1 , 13 1,78 + 1,13 = 0 , 39

Acabamos a questão \o/

Resposta

C A = C B = 0,040 k m o l m 3

ρ A = 1,78   k g / m 3 , ρ B = 1,13   k g / m 3

x A = x B = 0,04 0,08 = 0,5

m A = 0,61 , m B = 0,39

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