Atividade avaliativa 10 - Turma D
Obs. Para os exercicios 1 e 2, utilizar dados da Tabela A2
Uma corrente gasosa com vazão molar de 10.000 mols / h, contendo 70 % de etanol (C2 H5 OH) e 30 % de metanol (CH3 OH), em mols, entra em uma unidade de processo para ser aquecida. Trata-se de um processo que acontece em estado estacionário.
Determine a capacidade calorífica da mistura (Cp);

Passo 1

Vamos dar uma olhada no que foi pedido. Temos uma mistura gasosa com uma vazão molar de 10.000 mol/h, composta por 70% de etanol (C₂H₅OH) e 30% de metanol (CH₃OH). O processo é em estado estacionário e queremos determinar a capacidade calorífica da mistura (Cₚ). Para resolver isso, vamos precisar saber as capacidades caloríficas individuais de cada componente (etanol e metanol) e usar a proporção delas na mistura.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as frações molares de cada componente na mistura. Sabendo que temos 70% de etanol e 30% de metanol:
xetanol = 0.70 e xmetanol = 0.30

Passo 3

Agora, precisamos dos valores da capacidade calorífica molar a pressão constante (Cₚ) de cada componente. Geralmente, esses valores são fornecidos em tabelas específicas (como a Tabela A2 mencionada). Para este exercício, vamos usar valores aproximados:
Cp,etanol = 112 , J/mol·K e Cp,metanol = 81 , J/mol·K

Passo 4

Com as frações molares e as capacidades caloríficas individuais, podemos calcular a capacidade calorífica da mistura (Cₚ mistura) usando uma média ponderada:
Cp,mistura = (xetanol times Cp,etanol) + (xmetanol times Cp,metanol)

Passo 5

Substituindo os valores que temos:
Cp,mistura = (0.70 times 112) + (0.30 times 81) = 78.4 + 24.3 = 102.7 , J/mol·K

Resposta

A capacidade calorífica da mistura é de aproximadamente 103 J/mol·K.

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