Considere a transferência de massa unidimensional para uma mistura de gasosa de O2(g) (A) e CO2(g) (B) a 294 K e pressão total de 1,52 times 10^5 Pa. São conhecidas a fração molar do O2(g), XA=0,40 e sua velocidade de deslocamento na mistura, vAx=0,08 m / s. O gás CO2(g) desloca-se com velocidade VBx=-0,02 m / s. Nessas condições, calcule: As concentrações molares de O2(g) (A) e CO2(g) e a concentração molar da mistura, em moles/ m^3;

Passo 1

Beleza, o enunciado quer que a gente calcule as concentrações molares (em mol/m³) de O₂ (A) e CO₂ (B) e também a concentração total da mistura, dadas:
  • Temperatura T = 294 K
  • Pressão total P = 1,52×10⁵ Pa
  • Fração molar de O₂: (logo )
  • Velocidades molares individuais e (essas a gente não precisa para achar concentrações estáticas).
Conteúdo: vamos usar a Lei dos Gases Ideais e a definição de fração molar. Pra resolver, precisaremos de R = 8,314 J/(mol·K).

Passo 2

Calcular a concentração molar total c = PR,T usando a Lei dos Gases Ideais:
c = 1,52times10^58,314times294
Substituindo:

Passo 3

Fazer a conta do total:
c = 1,52times10^58,314times294 approx 1,52times10^52444,1 approx 62,2;mol/m^3

Passo 4

Agora, usar fração molar pra separar:
cA = XA,c = 0,40times62,2 approx 24,9;mol/m^3
cB = XB,c = 0,60times62,2 approx 37,3;mol/m^3

Resposta

Concentração total da mistura:
c = 62,2;mol/m^3
Concentrações molares individuais:
cA = 24,9;mol/m^3 e cB = 37,3;mol/m^3

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