30 g de etanol (C2 H5 OH) e 40 g de metanol (CH3 OH) são misturadas. Calcule a massa de etanol (em lbm) em 10 mL da mistura.

Passo 1

Resumo do enunciado: a gente misturou 30 g de etanol (C₂H₅OH) e 40 g de metanol (CH₃OH) e quer saber quanta massa de etanol (em lbm) tem em 10 mL dessa mistura.
Conteúdo da matéria: balanço de massa, densidade, fração mássica e conversão de unidades.
O que vamos precisar:
• Densidades típicas do etanol (ρₑ = 0,789 g/mL) e do metanol (ρₘ = 0,791 g/mL)
• Fórmula da densidade ρ = m/V
• Cálculo da fração mássica wₑ = mₑ/m_total
• Conversão de gramas para libras massa (1 lbm = 453,59237 g)

Passo 2

Calcular o volume de cada componente assumindo volumes aditivos:
Volume de etanol:
Vₑ = mₑρₑ = 30;g0,789;g/mL approx 38,03;mL
Volume de metanol:
Vₘ = mₘρₘ = 40;g0,791;g/mL approx 50,57;mL

Passo 3

Volume total da mistura:
Vmix = Vₑ + Vₘ approx 38,03 + 50,57 = 88,60;mL

Passo 4

Densidade da mistura:
ρmix = mtotalVmix = 30 + 4088,60;gmL approx 0,79;g/mL

Passo 5

Massa total em 10 mL da mistura:
mmix,10 mL = ρmix cdot 10;mL approx 0,79;gmLtimes10;mL = 7,9;g

Passo 6

Fração mássica de etanol na mistura:
wₑ = mₑmtotal = 3030 + 40 = 3070 approx 0,4286
Logo, massa de etanol em 10 mL:
mₑ(10 mL) = wₑ times mmix,10 mL = 0,4286 times 7,9;g approx 3,39;g

Passo 7

Converter a massa de etanol para lbm:
mₑ = 3,39;gtimes1;lbm453,59237;g approx 0,00748;lbm

Resposta

A massa de etanol em 10 mL da mistura é aproximadamente 0,00748 lbm.

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