Enunciado

A energia de Gibbs em excesso para sistemas binários constituídos por líquidos não muito dissimilares na natureza química tem uma representação com razoável aproximação pela equação:

G E / R T = A x 1 x 2

onde A É uma função de temperatura somente. Para tais sistemas, é observado frequentemente que a razão das pressões de vapor das espécies puras é aproximadamente constante em uma faixa considerável de temperaturas. Considere essa razão igual a r , e determine a faixa de valores de A , expressa em função de r , na qual não pode existir azeótropo. Admita que a fase vapor é um gás ideal.

Passo 1

ENCONTRADO: Determine a análise em termos de frações de massa, a pressão parcial de cada componente, o volume ocupado por 50 kg de mistura.

ESQUEMA DADOS FORNECIDOS:

PREMISSAS: (1) A mistura geral atua como um gás ideal. (2) Cada componente da mistura se comporta como se fosse um gás ideal ocupando todo o volume na temperatura da mistura. (3) Os cálculos são baseados em 1 kmol de mistura na parte (a).

ANÁLISE: (a) Considerando um típico 1 kmol de mistura

Passo 2

P N 2 = y N 2 p = 0.6 0.1 M P a = 0.06 M P

P c o 2 = y c o 2 p = 0.3 ( 0.1 M P a ) = 0.03 M p a

P 0 2 = y 0 2 p = 0.1 ( 0.1 M P a ) = 0.01 M P a

Passo 3

Usando a avaliação de estado de gás ideal

V = n R T p = ( 50 k g ) 8314 33.209 N ⋅ m g ⋅ k ( 298 K l ) 0.1 × 10 ∘ N / m 2

= 37.3 m 3

O peso molecular aparente da mistura é obtido nos cálculos da parte (a). Equivalentemente, Eq 9,12.9 pode ser usado M = ∑ y i M i

Resposta

= 37.3 m 3

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