(Adaptado de Koretsky, p. 263, q. 4.50) O processo que você está projetando requer que uma mistura de vapor de benzeno e propano entre em um tanque de armazenamento a 480 K e 2 MPa , com uma fração molar de benzeno de 0,6. A especificação do projeto determina que 100 kg de vapor estejam no tanque. Qual deve ser o volume do tanque?
Calcule usando a equação de gás ideal. Quais os erros relativos deste cálculo com relação aos itens (a) e (b)?
Calcule usando a equação de gás ideal. Quais os erros relativos deste cálculo com relação aos itens (a) e (b)?
Passo 1
Então, o enunciado diz que a gente tem uma mistura de vapor de benzeno e propano num tanque a 480 K e 2 MPa, com fração molar de benzeno
, e que tem 100 kg desse vapor. A tarefa (parte única que vamos resolver) pede: “Usando a equação do gás ideal, qual o volume do tanque?” Depois pergunta pelos erros relativos em relação aos itens (a) e (b), mas esses itens não foram apresentados. Matéria envolvida: termodinâmica de gases ideais, conversão massa–moles e média molar de mistura.
Passo 2
Teoria aplicada:
- Para gás ideal vale
onde
-
-
-
-
-
- Para achar
a gente precisa da massa molar média da mistura:
onde
- Depois,
(cuidando das unidades).
Passo 3
Calculando a massa molar média:
Agora o número de mols (a massa total é 100 kg):
Passo 4
Aplicando a equação de gás ideal para achar
:
Passo 5
Sobre os erros relativos em relação aos itens (a) e (b): como não temos os resultados desses itens, não dá para calcular nem apresentar o erro relativo.
Resposta
O volume do tanque, usando gás ideal, é aproximadamente
E não é possível avaliar o erro relativo sem os valores das partes (a) e (b).