A análise molar de uma mistura de gases a 25^circ C e 0.1 MPa é 60 % N2, 30 % CO2 e 10 % O2. Determine
(a) a análise em termos de frações mássicas.
(b) a pressão parcial de cada componente, em MPa.

Passo 1

O enunciado dá uma mistura gasosa a 25^circC e 0,1:MPa com frações molares N2:0,60, CO2:0,30, O2:0,10. Pede (a) frações mássicas e (b) pressões parciais. Vamos usar:
  • fração mássica de i:
wi = yi,Misumj yj,Mj
  • lei de Dalton:
pi = yi,Ptotal

Passo 2

Para 1:kmol de mistura, as massas molares típicas são MN2=28:kg/kmol, MCO2=44:kg/kmol, MO2=32:kg/kmol. Então a massa total é
Mmix = 0,60cdot28 + 0,30cdot44 + 0,10cdot32 = 33,2:kg
Logo as frações mássicas são
wN2 = 0,60cdot2833,2 = 0,506, wCO2 = 0,30cdot4433,2 = 0,397, wO2 = 0,10cdot3233,2 = 0,096

Passo 3

Pela lei de Dalton, cada pressão parcial é
pi = yi,Ptotal
com Ptotal=0,1:MPa. Logo
pN2 = 0,60cdot0,1 = 0,06:MPa, pCO2 = 0,30cdot0,1 = 0,03:MPa, pO2 = 0,10cdot0,1 = 0,01:MPa

Resposta

(a) wN2=0,506, wCO2=0,397, wO2=0,096
(b) pN2=0,06:MPa, pCO2=0,03:MPa, pO2=0,01:MPa

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