Exercícios de Regra das Fases, Diagrama e Balanço Material - Lista de Exercícios Resolvida

Nos estudos de processos envolvendo líquido-vapor, o ponto de bolha e o ponto de orvalho são características importantes. Tais pontos podem variar conforme composição, temperatura e pressão e são, normalmente, avaliados em pressão ou temperatura constantes.Numa mistura em temperatura constante, o ponto de bolha

1. E o ponto de orvalho possuem pressões iguais a zero.
2. E o de orvalho possum pressões iguais, porém, diferentes de zero.
3. Tem pressão menor que o ponto de orvalho.
4. Tem pressão maior que o ponto de orvalho.
5. Tem temperatura menor que o ponto de orvalho.

Informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma abaixo sobre as propriedades termodinâmicas.

(  ) Ponto de orvalho é a temperatura na qual se inicia a condensação da mistura.

(  ) Ponto de bolha é a temperatura na qual se inicia a ebulição do líquido puro.

(  ) Quando a mistura está no ponto de bolha, dizemos que é um líquido insaturado.

(  ) Se a mistura estiver aquecida acima do ponto de bolha, dizemos que é vapor superaquecido.

Uma mistura aquosa de etanol com 60% de água a 60 °C e 1 atm, é aquecida. Informe qual a composição das fases líquida e vapor a 90 °C?

Sabendo que seu diagrama é dado por:

Dada a tabela a seguir, construa o Diagrama de Temperatura por composição do sistema Etanol – Água a 1 atm.

Nesse mesmo diagrama, sinalize as fases presentes em cada região.

Uma mistura aquosa de etanol com 60% de água a 20 °C e 1 atm, é aquecida, informe:

a. Em que temperatura a primeira bolha é formada? Qual o nome desse ponto?

b. Qual a composição da primeira bolha de vapor?

Sabendo que seu diagrama é dado por:

Uma mistura aquosa de etanol com 60% de água a 60 °C e 1 atm é aquecida. Informe qual é a temperatura quando 80% da amostra for vaporizado.

Sabendo que seu diagrama é dado por:

Uma mistura aquosa de etanol com 60% de água a 60 °C e 1 atm é aquecida. Informe a 82 °C, qual a % líquida?

Sabendo que seu diagrama é dado por:

A destilação é uma operação unitária que tem por objetivo separar os constituintes de uma mistura líquida por meio da diferença de volatilidade. No desenvolvimento de projetos de colunas de destilação para a separação de compostos binários (A e B), a figura a seguir é bastante prática e amplamente utilizada.

Com relação à figura apresentada, é correto afirmar que:

a.  é a temperatura de ebulição do componente menos volátil.

b. A curva superior representa o ponto de bolha da mistura, ou seja, o início da condensação por resfriamento, e a curva inferior representa o pondo de orvalho da mistura, ou seja, o início da vaporização por aquecimento.

c. Na região b, tem-se uma mistura de A e B na fase líquida, enquanto na região c, tem-se uma mistura de A e B, na fase vapor.

d. Para garantir a separação de A e B por diferença de volatilidade, basta que o processo ocorra entre as temperaturas TA e TB, qualquer que seja a composição da mistura binária.

e. Para uma determinada temperatura de operação entre  e , é possível estimar a composição da mistura tanto na fase líquida quanto na fase vapor.