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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 8º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 4

Um recipiente contém uma mistura de O 2 e H 2 a uma pressão total de 1   b 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 a pressão parcial de cada espécie.

Passo 1

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

Passo 2

Calculando a fração molar dos componentes:

y O 2 = m O 2 M O 2 m O 2 M O 2 + m H 2 M H 2 = 0,75 44 0,75 44 + 0,25 4 = 0,215

y H 2 = 1 - y O 2 = 0,785

Passo 3

Calculando a pressão parcial de cada espécie:

p O 2 = y O 2 p = 0,215 ⋅ 1 = 0,215   b a r

p H 2 = y H 2 p = 0 , 785 ⋅ 1 = 0 , 785   b a r

Passo 4

Por fim, calculando a densidade de massa:

ρ O 2 = p O 2 M O 2 R T = 0,215 ⋅ 44 8,314 × 10 - 2 ⋅ 273 + 45 = 0,3 6   k g / m 3

ρ H 2 = p H 2 M H 2 R T = 0 , 78 5 ⋅ 4 8,314 × 10 - 2 ⋅ 273 + 45 = 0,1 2   k g / m 3

Te espero na próxima questão!

Resposta

y O 2 = 0,215

y H 2 = 0,785

p O 2 = 0,215   b a r

p H 2 = 0,785   b a r

ρ O 2 = 0,3 6   k g / m 3

ρ H 2 = 0,1 2   k g / m 3

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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 0,75b a r . Calcule a concentração molar, a concentração mássica, a fração molar