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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 8º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 3

Uma mistura de C O 2 e N 2 encontra-se em um recipiente a 45 ° C , com cada uma das espécies com uma pressão parcial de 0,75   b a r . Calcule a concentração molar, a concentração mássica, a fração molar e a fração mássica de cada espécie.

Passo 1

E aí, galerinha!

Tudo bom com vocês?

Vem comigo resolver essa questão!

Começamos o nosso problema fazendo a consideração que os gases trabalhos se comportam de forma ideal.

Pela equação de estado para gases ideais, calculamos a concentração molar:

C i = p i R T

Como temos que?

p C O 2 = p N 2

T C O 2 = T N 2

Então:

C C O 2 = C N 2 = 0,75 8,314 × 10 - 2 ⋅ 318

C C O 2 = C N 2 = 0,028   k m o l / m 3

Passo 2

A concentração mássica é obtida da seguinte maneira:

ρ i = M i C i

Para C O 2 e N 2 , temos:

ρ C O 2 = 44 ⋅ 0,028 = 1,232   k g / m 3

ρ N 2 = 28 ⋅ 0,028 = 0,784   k g / m 3

Passo 3

Seguindo para o cálculo das frações molares:

y i = C i ∑ C i

Assim:

y C O 2 = y N 2 = 0,028 0,056

y C O 2 = y N 2 = 0,5

Passo 4

Por fim, calculando a fração mássica de cada espécie:

m i = ρ i ∑ ρ i

Desse modo:

m C O 2 = 1,232 2,016 = 0,61

m N 2 = 0,784 2,016 = 0,39

Bem de boa né?

Até a próxima questão!

Resposta

C C O 2 = C N 2 = 0,028   k m o l / m 3

ρ C O 2 = 1,232   k g / m 3

ρ N 2 = 0,784   k g / m 3

y C O 2 = y N 2 = 0,5

m C O 2 = 0,61

m N 2 = 0,39

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Um recipiente contém uma mistura de O 2 e H 2 a uma pressão total de 1b a r . A fração de massa de O 2 é 0,75 . Se a temperatura da mistura for 45 ° C , calcule a densidade de massa, a fração molar e