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Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 12

Determine as frações molares de uma mistura de gases que consiste em 75 % de C H 4 e 25 % de C O 2 em massa. Determine também a constante de gás da mistura de gases.

Passo 1

Fala aí galera do Responde aí, bora fazer mais uma questão de Termodinâmica.

As frações de massa dos constituintes de uma mistura gasosa são dadas. Devemos determinar as frações molares do gás e a constante de gás. Logo, considerando 100kg de mistura de gases, temos que:

m C H 4 = 75 k g → N C H 4 = m C H 4 M C H 4 = 75 16 = 4,6888 k m o l

m C O 2 = 25 k g → N C O 2 = m C O 2 M C O 2 = 25 44 = 0,568 k m o l

Portanto, o número de mols total na mistura será:

N m = N C H 4 + N C O 2 = 5,256 k m o l

Logo, a fração molar para cada substância será dada por:

y C H 4 = N C H 4 N m = 4,688 5,256 = 0,892   o u   89,2 %

y C O 2 = N C O 2 N m = 0,568 5,256 = 0,108   o u   10,8 %

A massa molar e a constante gasosa da mistura são determinadas a partir de suas definições:

M m = m m N m = 100 5,256 = 19,03   k g / k m o l

R m = R u M m = 8,314 19,03 = 0,437   k J / k g K

Resposta

y C H 4 = 89,2 %

y C O 2 = 10,8 %

R m = 0,437   k J / k g K

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