(
) Considerando que água carbonatada contenha somente
(1) e
(2). A constante de Henry para o
água, a
, é de aproximadamente 990 bar. Determine:
a) O grau de liberdade do sistema.
b) A pressao exercida na lata a
.
c) As composições das fases líquida e vapor em uma lata fechada.
Dados:
a) O grau de liberdade do sistema.
b) A pressao exercida na lata a
c) As composições das fases líquida e vapor em uma lata fechada.
Passo 1
O sistema é formado por dois componentes,
(1) e
(2), em duas fases em equilíbrio (líquida e vapor) numa lata fechada a
. Vamos usar:
– Regra de fases de Gibbs para encontrar o grau de liberdade.
– Lei de Henry para :
– Regra de fases de Gibbs para encontrar o grau de liberdade.
– Lei de Henry para
– Lei de Raoult para
:
– Lei de Dalton para a pressão total e composição da fase vapor.
Passo 2
Aplicando a regra de fases de Gibbs:
Aqui
componentes e
fases (líquida e vapor), logo
Passo 3
Cálculo da pressão parcial de
na fase vapor pela lei de Henry:
Passo 4
Cálculo da pressão parcial de
na fase vapor pela lei de Raoult. A fração molar líquida de água é
Logo
A pressão total fica
Passo 5
As composições moleculares da fase vapor seguem da lei de Dalton:
Na fase líquida já tínhamos
e
.
Resposta
a)
b)
c) Na fase líquida: ,
.
Na fase vapor: ,
.
b)
c) Na fase líquida:
Na fase vapor: