Assumindo que a lei de Raoult possa ser aplicada, faça os seguintes cálculos para o sistema Benzeno (1) / Tolueno (2):
Dado
, encontre
.
Dado
Passo 1
O enunciado trata de uma mistura binária ideal de benzeno (componente 1) e tolueno (componente 2) em equilíbrio líquido–vapor a pressão total
,kPa, com fração molar de vapor de benzeno
. Pede-se a fração molar no líquido
e a temperatura
. Vamos usar a lei de Raoult e a definição de
.
Passo 2
Pela definição de fração molar no vapor e pressão total:
Pela lei de Raoult para solução ideal:
e como
temos
Passo 3
Somando as duas equações de Raoult obtém-se a condição de balanço de fases:
Substituindo
kPa e
kPa gera-se uma equação que permite determinar
, pois
são funções da temperatura (por exemplo dada pela equação de Antoine). Em seguida, com
conhecido, calcula-se
Passo 4
Para resolver numericamente é imprescindível conhecer as correlações de pressão de vapor saturado
e
(por exemplo, constantes de Antoine de benzeno e tolueno). Como esses dados não foram fornecidos, não se pode obter valores numéricos de
nem de
.
Resposta
Não é possível calcular
e
por falta das correlações (ou constantes de Antoine) que dão
e
.