Uma análise de Orsat (técnica para análise de gás de chaminé) fornece a seguinte composição em base seca: 65 % N2, 14 % CO2 ; 11 % CO e 10 % O2. Uma medição da umidade mostra que a fração molar de H2 O no gás de chaminé é 0,07 . Calcule a composição do gás de chaminé em base seca.

Passo 1

Beleza, o enunciado diz o seguinte: a análise de Orsat (base seca) nos deu 65 % N₂, 14 % CO₂, 11 % CO e 10 % O₂. Além disso, medimos que a fração molar de H₂O no gás “úmido” é 0,07. O que queremos é a composição do gás de chaminé incluindo essa umidade (base úmida).
Conteúdo: correção de composição de base seca para base úmida usando frações molares. Vamos precisar usar a ideia de que a fração de gás seco no total úmido é (1 – yₕ₂ₒ) e distribuir isso entre os gases secos.

Passo 2

Teoria: se a fração molar de água no gás úmido é
yH2O=0,07,
então a fração total dos outros gases no gás úmido é
1 - yH2O=1 - 0,07=0,93
Cada gás seco, que na análise Orsat já era dado como fração molar (por exemplo yN2^seca=0,65), passa a ter fração molar no gás úmido dada por
yi^úmida=yi^secatimes(1 - yH2O)ú

Passo 3

Aplicando para cada gás:
  • N₂: yN2^úmida=0,65times0,93=0,6045ú
    - CO₂:
    yCO2^úmida=0,14times0,93=0,1302ú
  • CO: yCO^úmida=0,11times0,93=0,1023ú
    - O₂:
    yO2^úmida=0,10times0,93=0,0930ú
E a água já é
yH2O^úmida=0,07ú
Confere que a soma dá 1:
0,6045+0,1302+0,1023+0,0930+0,07=1,0000

Passo 4

Pra ficar em porcentagem, multiplica por 100:
  • N₂: 60,45 %
  • CO₂: 13,02 %
  • CO: 10,23 %
  • O₂: 9,30 %
  • H₂O: 7,00 %

Resposta

Composição do gás úmido (base úmida):
60,45 % N₂, 13,02 % CO₂, 10,23 % CO, 9,30 % O₂ e 7,00 % H₂O.

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