Considere a transferência de massa unidimensional para uma mistura de gasosa de
(A) e
(B) a 294 K e pressão total de
Pa. São conhecidas a fração molar do
e sua velocidade de deslocamento na mistura,
. O gás
desloca-se com velocidade
. Nessas condições, calcule: As concentrações molares de
(A) e
e a concentração molar da mistura, em moles/
;
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
usando a Lei dos Gases Ideais:
Substituindo:
Passo 3
Fazer a conta do total:
Passo 4
Agora, usar fração molar pra separar:
Resposta
Concentração total da mistura:
Concentrações molares individuais: