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Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 16.Problemas - Ex. 105

105 - Usando os dados da entalpia da reação h - R e o valor de K p a 2.800   K , estime o valor de K p do processo de dissociação O 2 ⇌ 2   O a 3.000   K .

Passo 1

Ora, podemos estimar o valor de K P a 3000 K usando a equação:

ln ⁡ K p 2 - ln ⁡ K p 1 ≅ h - R R u 1 T 1 - 1 T 2

Onde T 1 = 3000 K e ln ⁡ K p 1 é quem devemos encontrar, afinal K P = e ln ⁡ K p 1 . Saca?

Para isso, precisamos encontrar h - R de 2800 K e considerar T 2 = 2600 K (bem como encontrar na tabela o valor de ln ⁡ K p 2 para essa temperatura T 2 ).

Passo 2

Primeiro, vamos estimar esse valor de h - R :

Ora, a gente sempre pode calcular a entalpia através de...

h - R = ∑ N P h - f 0 + h - + h - 0 P - ∑ N R h - f 0 + h - + h - 0 R

Como temos um reagente e um produto...

h - R = N O h - f 0 + h - + h - 0 O - N O 2 h - f 0 + h - + h - 0 O 2

Onde os h ' s podem ser obtidos da tabela...

Enquanto que os N ’s são os números de mols...

N 0 = 2 ,         N O 2 = 1      

Logo...

h - R = 2 24 9190 + 6852 + 59241 - 1 0 + 8682 + 98826   →

h - R = - 513014   k J / k m o l

Passo 3

Agora de acordo com a tabela A-28, podemos falar que para a temperatura de T 2 = 2600 K , ln ⁡ K p 2 = - 7,521 . Então, podemos estimar K p de 3000 K ...

ln ⁡ K p 2 - ln ⁡ K p 1 ≅ h - R R u 1 T 1 - 1 T 2   →

- 7,521 - ln ⁡ K p 1 ≅ 513014   8,314 1 3000 - 1 2600       →

Resolvendo o lado direito...

- 7,521 - ln ⁡ K p 1 ≅ - 3,164       →

ln ⁡ K p 1 ≅ - 4,357

Logo...

K p = e ln ⁡ K p 1 =

e - 4,357 = 0,0128

Resposta

K p = 0,0128

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