Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 15.Problemas - Ex. 55

Um recipiente rígido contém, inicialmente, uma mistura de 2   k m o l de monóxido de carbono e 2   k m o l   de oxigênio a 25   ° C e 100   k P a . A mistura é, então, aquecida até que a temperatura atinja 3000   K . Admitindo que a mistura no estado final esteja no equilíbrio e que seja composta por C O 2 ,   C O e   O 2 . determine a pressão, a composição no estado final e a transferência de calor no processo.

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

114 - Se a constante de equilíbrio da reação C O + 1 2 O 2 ⇌ C O 2 , é K , a constante de equilíbrio da reação C O 2 + 3 N 2 ⇌ C O + 1 2 O 2 + 3 N 2 à mesma temperatura é 1 / K 1 / ( K + 3 ) 4 K K 1 /
113 - Se a constante de equilíbrio da reação H 2 + 1 2 O 2 ⟷ H 2 O é K , com equilíbrio constante da reação 2 H 2 0 ⟷ 2 H 2 + O 2 , mesma temperatura é 1 / K 1 / ( 2 K ) 2 K K 2 1 / K 2
45 O vaso rígido mostrado na Fig P5.45 inicialmente conté 2 kg de água a 120 °C e o título igual a 0,25. A água é então aquecida até que a temperatura atinja 140°C. Qual é o trabalho e o calor transfe
48 Um reator, com volume de 1 m3, contém água a 20 MPa e 360 °C e está localizado num vaso de contenção (veja a Fig. P5.48). O vaso de contenção é bem isolado e, inicialmente, está evacuado. Admitindo
50 A Fig. P5.50 mostra um conjunto cilindro – pistão vertical que contém água a -2 °C. A pressão na câmara é sempre igual a 150 kPa e é devida à pressão atmosférica e ao peso do pistão. Transfere-se c