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Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 35

13 – 35   Uma mistura de gases consiste em 0,1   k g de oxigênio,   1   k g   de dióxido de carbono e   0,5   k g   de hélio. Essa mistura é mantida a 100   k P a e 27   ° C . Determine o peso molecular aparente dessa mistura, o volume que ela ocupa, o volume parcial do oxigênio e a pressão parcial do hélio.

Respostas :   10,61 k g k m o l ;   3,76   m 3 ;   0,078   m 3 ;   82,8   k P a

Passo 1

Vamos usar:

P V = n R T

O n da mistura será*:

  N m =   m M   ⇒ 0,1 k g 32 k g k m o l + 1 k g 44 k g k m o l + 0,5 k g 4 k g k m o l = 0,151   k m o l

*Para o M   consulte T A B E L A   A - 1 ,   p á g   908 .

Passo 2

Peso molecular aparente

M m = m N m

M m = ( 0,1 + 1 + 0,5 ) k g 0,151 k m o l = 10,61 k g k m o l

Passo 3

Volume que ela ocupa

V = N m   R T P

V = 0,151   k m o l ⋅ 8,314 k P a ⋅ m 3 k m o l ⋅ K ⋅ ( 27 + 273 ) K 100 k P a = 3,76 m 3  

Passo 4

Volume parcial do oxigênio

V i = y i ⋅ V m

y i = N O 2 N m

V i = 0,1       k g 32     k g k m o l 0,151   k m o l ⋅ 3,76 m 3 = 0,078   m 3  

Passo 5

Pressão parcial do hélio

P i = y i ⋅ P m

y i = N H e N m

P i = 0,5 k g 4 k g k m o l 0,151   k m o l ⋅ 100   k P a = 82,8 k P a

A dificuldade desse tipo de questão está em não se atrapalhar com os termos, os índices das incógnitas são parecidos, acaba virando uma sopa de letrinhas, o melhor a fazer é prestar atenção nas unidades ao invés de decora-las.

Na escrita é mais trabalhoso ficar escrevendo as unidades, por isso trabalhe sempre numa mesma base...   k m o l ,   k P a ,   k g ,   m 3 ,   K ...

Resposta

M m = 10,61 k g k m o l

V = 3,76 m 3

V i = 0,078   m 3

P i = 82,8 k P a

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