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Enunciado

Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 31

Uma solução L i C l / H 2 O a 25 ∘ C é preparada adiabaticamente através da mistura de água fria a 10 ∘ C com uma solução de L i C l / H 2 O 20 % molar a 25 ∘ C . Qual é a composição da solução formada?

Passo 1

Base: 1 mole de solução de LiCl a 20% entrando no processo. Suponha 3 etapas no processo:

1 -Aquecer M1 moles de água de 10C a 25C

2 -Misturar 1 mole (0,8 mols de água +0,2 mols de LiCl) de solução de LiCl a 20%

3 -Misture (M1 + 0,8) mols de água e 0,2 mols de LiCl

Passo 2

Etapa 1: nas tabelas do Steam

Δ H 1 : = 104.8 ⋅ k J k g - 41.99 ⋅ k J k g ⋅ 18.015 ⋅ k g k m o l

Δ H 1 = 1.132 k J m o l

Passo 3

Etapa 2: Da Fig. 12.14 com n = 4 moles H2O / mole soluto:

Δ H 2 : = - 25.5 ⋅ k J m o l

Passo 4

Passo 3: Calcule M1 e encontre a solução Δ H3 da Figura 12.14. Calcule ΔH para o processo. Continue a supor M1 até ΔH = 0 para o processo adiabático.

M 1 : = 1.3 ⋅ m o l n 3 : = ( 0.8 ⋅ m o l ) + M 1 0.2 ⋅ m o l Δ H 3 : = - 33.16 ⋅ k J m o l

n 3 = 10.5

Δ H : = M 1 ⋅ Δ H 1 - 0.2 ⋅   m o l   ⋅ H 2 + 0.2 ⋅ t h o l ⋅ H 3

Δ H = - 0.061 k J fechado suficientemente

x : = 0.2 ⋅ m o l M 1 + 1 ⋅ m o l                                     x = 0.087

Resposta

x = 0.087

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