Calcular a umidade do ar em equilíbrio com uma solução de
à
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Passo 1
Beleza, então o enunciado pede pra gente descobrir qual é a umidade do ar (ou seja, a umidade relativa) quando ele estiver em equilíbrio com uma solução de NaOH 50 % em massa, a 20 °C. Isso cai em Química Física, mais especificamente em equilíbrio de fases e lei de Raoult. Para resolver a gente vai precisar de:
- Saber que a umidade relativa é a razão entre a pressão de vapor da água sobre a solução e a pressão de vapor da água pura à mesma temperatura.
- A lei de Raoult diz que, pra uma solução ideal, a pressão de vapor da água acima da solução é o produto da fração molar da água pela pressão de vapor da água pura.
- A pressão de vapor da água pura a 20 °C (p⁰_H2O) vale aproximadamente 2,338 kPa.
Passo 2
Primeiro a gente calcula a fração molar da água na solução 50 % (m/m).
- Em 100 g de solução, temos 50 g de NaOH e 50 g de H₂O.
- Moles de água:
- Moles de NaOH:
- Fração molar da água:
Passo 3
Pela lei de Raoult, a pressão de vapor da água sobre a solução é
e a umidade relativa (UR) é
Ou seja, a UR ≃ 0,69 (valor adimensional).
Resposta
A umidade relativa do ar em equilíbrio com uma solução de NaOH 50 % a 20 °C é de aproximadamente 69 %.