Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 15.Problemas - Ex. 61

Metano, a 25   ° C   e   100   k P a , é queimado com 200   % de oxigênio teórico, a 400   K   e   100   k P a , num processo adiabático, a pressão constante e em regime permanente. Admitindo que a única reação de dissociação significativa nos produtos é aquela de dióxido de carbono passando para monóxido de carbono e oxigênio, determine a composição de equilíbrio dos produtos e também a temperatura na seção de descarga da câmara.

Passo 1

Vamos resolver essa questão juntos?

Temos o processo de dissociação H 2 ⇋ 2 H .

Para uma temperatura de 4000   K e esta reação, temos que:

ln ⁡ K = 0,934

K = 2,5446

Da equação de combustão, podemos dizer que a composição inicial para a reação de dissociação é de 1   m o l de N 2 . Sendo x o numero de   m o l e s de N dissociados, temos que o número total de k m o l s em equilíbrio será:

n t o t = 1 - x + 2 x

n t o t = 1 + x

Analisando as frações molares em equilíbrio, temos:

Y H 2 = n H n t o t 2

Y H 2 = 2 x 1 + x 2

Y H 2 = 4 x 2 1 + x 2

E:

Y H 2 = n H 2 n t o t

Y N 2 = 1 - x 1 + x

Passo 2

Portanto, a constante de equilíbrio será:

K = Y H 2 Y N P P 0 2 - 1

K = 4 x 2 1 + x 2 1 - x 1 + x P P 0 2 - 1

K = 4 x 2 1 - x 1 + x 500 100 2 - 1

Resolvendo, temos que:

K = 20 x 2 1 2 - x 2

Substituindo na nossa equação e resolvendo, temos que:

x 2 = 2,5446 20 + 2,5446

x = 0,3359

Passo 3

Sabendo o valor de x podemos calcular as frações molares:

Y H = 2 x 1 + x

Y H = 0,50288

E:

Y H 2 = 1 - x 1 + x

Y H 2 = 0,497

Resposta

Y H = 0,50288

Y H 2 = 0,497

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

42 Um tanque rígido com volume de 10 litros contém R-22, a -10°C (título igual a 80%) e dispõe de uma resistência de aquecimento alimentada por uma bateria de 6V. Se a corrente elétrica no circuito da
2.34 Uma placa de aço, com massa de 950 kg, inicialmente está imóvel. Sabendo que a placa é acelerada com 3,0 m / s 2 durante 10 s, determine a velocidade final da placa e a força necessária para a oc
38 Um tanque rígido com capacidade de 200 litros contém amônia a 0°C e com título igual a 60%. O tanque e a amônia são aquecidos até que a pressão se torne igual a 1 MPa. Determine o calor transferido
41 Um cilindro rígido, com volume de 0,1 litros, contém água no ponto crítico. Determine a transferência de calor necessária para que a temperatura da água no cilindro atinja 20°C.
44 Um conjunto cilindro – pistão opera a pressão constante e contém 0,2 kg de água. Inicialmente, a água se encontra como vapor saturado a 400 kPa. O conjunto é então resfriado até que o volume ocupad