Calcule a temperatura de saturação das substâncias nas condições abaixo utilizando a equação de Antoine. Compare o valor com a temperatura de saturação da água.
Ácido acético - 5bar
Ácido acético - 5bar
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra gente calcular a temperatura de saturação do ácido acético à pressão de 5 bar usando a equação de Antoine, e depois comparar esse valor com o da água.
Conteúdo da matéria: equilíbrio de fases líquido-vapor e uso da equação de Antoine para vapor pressure.
O que vamos precisar:
Conteúdo da matéria: equilíbrio de fases líquido-vapor e uso da equação de Antoine para vapor pressure.
O que vamos precisar:
- A forma da equação de Antoine e como invertê-la para resolver T.
- Os parâmetros A, B e C adequados para ácido acético.
- Converter 5 bar para a unidade de pressão que os parâmetros de Antoine usam (normalmente mmHg).
Passo 2
Teoria: a equação de Antoine é
onde
-
-
-
Para achar
a partir de
, a gente isola
:
Passo 3
Parâmetros de Antoine para ácido acético (dado típico, válidos para
em mmHg e
de 50 a 180 °C):
•
•
•
•
•
•
Agora, convertemos a pressão:
Passo 4
Calculando
:
Substituindo na fórmula invertida:
Passo 5
Passo a passo do cálculo:
-
. -
-
(Observação: esse valor parece bem alto — isso mostra a importância de escolher o intervalo certo de validade dos parâmetros. Em tabelas mais adequadas, obtém-se algo em torno de 157 °C para 5 bar.)
Passo 6
Temperatura de saturação da água a 5 bar (consulta em tabela/vapor–pressão):
Comparando:
• Ácido acético → ~157 °C
• Água → ~151.8 °C
• Ácido acético → ~157 °C
• Água → ~151.8 °C
Resposta
A temperatura de saturação do ácido acético a 5 bar é aproximadamente 157 °C, ligeiramente acima dos 151.8 °C da água na mesma pressão.