Considerando 3 % de umidade (H2 O) ar úmido, calcule a nova fração molar para cada composto (O2 e N2) pela fórmula: yA- arúmido =yAA arseco (1-yH 2 O)ú ( A é o composto de interesse).

Passo 1

Beleza, vamos resumir o que o exercício pede. Temos um ar úmido que contém 3 % (mol) de H₂O. Queremos saber qual é a nova fração molar de O₂ e de N₂ nesse ar úmido. O conteúdo da matéria é fração molar e balanço de mistura de gases (ar seco + vapor d’água). Vamos precisar:
a) Saber a fração molar de O₂ e N₂ no ar seco (que normalmente é 0,21 para O₂ e 0,79 para N₂).
b) Usar a fórmula
yA,ar úmido ;=; yA,ar seco;l(1 - yH2Or) ú
onde .

Passo 2

Antes de sair calculando, vale entender o que é fração molar. Suponha que você tenha 1 mol de mistura de gases. A fração molar de um componente A, , é só a quantidade (em mol) de A dividida pelo total de mols. No ar seco, a gente fixa que (21 %) e (79 %). Quando adicionamos vapor d’água, a soma de todas as frações molares tem que continuar dando 1, certo? Então a gente “reduz” as frações dos gases secos multiplicando por .

Passo 3

Calcular a fração molar de O₂ no ar úmido:
yO2,úmido = yO2,seco ;l(1 - yH2Or) = 0,21 ;times;(1 - 0,03) = 0,21 times 0,97 = 0,2037 ú

Passo 4

Calcular a fração molar de N₂ no ar úmido:
yN2,úmido = yN2,seco ;l(1 - yH2Or) = 0,79 ;times;(1 - 0,03) = 0,79 times 0,97 = 0,7663 ú

Resposta

As frações molares no ar úmido com 3 % de H₂O são:
yO2,úmido = 0,2037 e yN2,úmido = 0,7663 úú

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