24.1 Liquified natural gas, LNG, is to be shipped from the Alaskan Kenai Peninsula by an ocean carrier to processing plant on Yaquina Bay, Oregon. The molar composition of the commercial LNG is
determine
a. the weight fraction of ethane;
b. the average molecular weight of the LNG mixture;
c. the density of the gas mixture when heated to 207 K and at
;
d. the partial pressure of methane when the total pressure is
;
e. the mass fraction of carbon dioxide in parts per million by weight.
methane,
ethane,
Propane,
Carbon dioxide,
determine
a. the weight fraction of ethane;
b. the average molecular weight of the LNG mixture;
c. the density of the gas mixture when heated to 207 K and at
d. the partial pressure of methane when the total pressure is
e. the mass fraction of carbon dioxide in parts per million by weight.
methane,
|
|
ethane,
|
|
Propane,
|
|
Carbon dioxide,
|
|
Passo 1
O enunciado dá a composição molar de um gás natural liquefeito (LNG):
– Metano :
– Etano :
– Propano :
– Dióxido de carbono :
– Metano
– Etano
– Propano
– Dióxido de carbono
Queremos:
a. fração mássica de etano;
b. massa molar média da mistura;
c. densidade a e
;
d. pressão parcial do metano a ;
e. fração mássica de em ppm (por peso).
a. fração mássica de etano;
b. massa molar média da mistura;
c. densidade a
d. pressão parcial do metano a
e. fração mássica de
Para isso usaremos:
- Massa molar de cada componente
: , : , : , : . - Definição de massa molar média
. - Fração mássica
. - Lei dos gases ideais
. - Lei de Dalton
. - Conversão de fração mássica em ppm:
.
Passo 2
Calcular a massa molar média
. Primeiro convertemos as porcentagens em frações molares
:
.
Calculamos
Calculamos
Passo 3
A fração mássica de etano é
Passo 4
Usando a lei dos gases ideais para achar a densidade a
e
:
Passo 5
A pressão parcial do metano, pela lei de Dalton, é
Passo 6
A fração mássica de
é
Em ppm por peso:
Resposta
a.
(8,03 %)
b.
c.
d.
e.
b.
c.
d.
e.