Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 15.Problemas - Ex. 65

Considere o processo simplificado para a produção de um combustível sintético (metanol) a partir de carvão: uma mistura gasosa (50% de monóxido de carbono e 50% de hidrogênio) deixa um gaseificador de carvão a 400 K , 1 M P a e alimenta um conversor catalítico. O conversor descarrega uma mistura gasosa de metanol, monóxido de carbono e hidrogênio em equilíbrio e na temperatura e pressão da seção de alimentação.

a Calcule a constante de equilíbrio para a reação apropriada e determine a composição da mistura que deixa o conversor.

b Seria mais interessante operar o conversor a pressão ambiente?

Passo 1

E aí bonit@s, tudo bem com vocês? Prontos pra mais uma questão maneira?

Se liguem só, como estamos falando de equilíbrio, vamos aqui fazer aquela famosa tabela do equilíbrio para nos auxiliar a encontrarmos o que desejamos

Nossa constante de equilíbrio será dada por

k = y C H 3 O H y C O ⋅ y H 2 2 ⋅ p p 0 - 2 = x 1 - x ⋅ 2 - 2 x 1 - 2 x ⋅ p p 0 - 2

→ x ⋅ 1 - x 1 - 2 x 2 = K 4 ⋅ p p 0 2

Temos que

ln ⁡ k   = - 5,119 → K = 0,00598

Então

x ⋅ 1 - x 1 - 2 x 2 = 0,00598 4 ⋅ 1 0,1 2 → x = 0,1045

Sendo assim, ficamos com

n C H 3 O H = 0,1045 ,     n C O = 0,8955 ,     n H 2 = 0,791

y C H 3 O H = 0,0583 ,     y C O = 0,5 ,     y H 2 = 0,447

Passo 2

Para P = 0,1   M P a teremos

x ⋅ 1 - x 1 - 2 x 2 = 0,00598 4 ⋅ 1 0,1 2 = 0,001495

Sendo assim, para esse caso nós vamos ter um valor de x muito pequeno o que não é muito bom. Com isso, concluímos nosso exercício.

Resposta

a   K = 0,00598 ,   y C H 3 O H = 0,0583

b   n ã o   s e r i a   i n t e r e s s a n t e .

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Um aquecedor é alimentado com 1 k m o l / s de C O 2 e 1 k m o l / s de H 2 , a 25° C e 200k P a , e descarrega uma mistura a 1200K e 200k P a . Utilizando a reação gás vapor d’água descrita no exempl
Butano é queimado com 200 % de ar teórico. Os produtos de combustão, uma mistura em equilíbrio contendo somente C O 2 ,O 2 ,H 2 O ,N 2 ,N OeN O 2 , deixam a câmara de combustão a 1400 K e 2 M P a . De
Uma etapa importante na produção de fertilizante químico é a produção de amônia. Ela é obtida de acordo com a reação N 2 + 3 H 2 ⇌ 2 N H 3 ( a ) Calcule a constante de equilíbrio desta reação a 150 °
Alguns metais do grupo das terras raras, M , apresentam a capacidade de reagir com hidrogênio. Assim, são formados os hidretos, M H x , em reações que são exotérmicas. O hidrogênio pode ser removido d