a) Determine a entalpia específica ( kJ / mol ) do vapor de n -hexano a 200^circ C e 2,0 atm em relação ao n hexano líquido a 20^circ C e 1 atm , admitindo comportamento de gás ideal para o vapor. Mostre a trajetória de processo construída para este cálculo e forneça as variações de entalpia para cada etapa. Indique onde você usou a suposição de gás ideal. ( R 64,05 kJ / mol )
b) Qual é a variação de entalpia do [n-hexano, líquido, 20^circ C, 1 atm ] em relação ao [ n -hexano, vapor, 200^circ C, 2 atm] ? (R. -64,05 kJ/mol)

Passo 1

O enunciado pede a variação de entalpia molar de n-hexano do estado líquido a 20^circC, 1:atm para vapor a 200^circC, 2:atm, admitindo comportamento de gás ideal no vapor.
Conteúdo: entalpia como função de temperatura e pressão; trajetória em etapas: (i) aquecimento do líquido, (ii) vaporização à pressão de 1 atm, (iii) aquecimento do vapor a 1 atm, (iv) compressão isotérmica de 1 atm a 2 atm.
Para cada etapa calcularemos
De<a H = integral Cp,dTouDe<a Hrm vap,,
e usaremos a suposição de gás ideal ao considerar que para vapor
H(T,P2)-H(T,P1)=0

Passo 2

Aquecimento do líquido de T1=20^circC=293:K até Tb=69^circC=342:K (ponto de ebulição a 1 atm).
Adotando valor médio de Cp,ell=190:J/(mol;K),
De<a H1 =integral293^342Cp,ell,dT =Cp,ell,(342-293) =190;Jmol;Ktimes49:K =9310:J/mol =9,31:kJ/mol

Passo 3

Vaporização do líquido a Tb=342:K, 1:atm.
Tomando entalpia de vaporização à ebulição
De<a Hrm vap=28,45:kJ/mol (tabela),
De<a H2 =De<a Hrm vap =28,45:kJ/mol

Passo 4

Aquecimento do vapor de 342:K até T2=200^circC=473:K a 1:atm.
Adotando valor médio de Cp,g=200:J/(mol;K),
De<a H3 =integral342^473Cp,g,dT =Cp,g,(473-342) =200;Jmol;Ktimes131:K =26200:J/mol =26,20:kJ/mol
Aqui usamos a suposição de gás ideal para tratar o vapor e adotar Cp,g independente da pressão.

Passo 5

Compressão isotérmica do vapor a T=473:K de P1=1:atm para P2=2:atm.
Para gás ideal vale
H(T,P2)-H(T,P1)=0,
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De<a H4=0

Passo 6

Somando todas as etapas:
De<a Hrm total =De<a H1+De<a H2+De<a H3+De<a H4 =9,31+28,45+26,20+0 =64,05:kJ/mol

Resposta

a) De<a H=+64,05:kJ/mol
b) Invertendo os estados (do líquido 20circC, 1 atm para vapor 200circC, 2 atm) obtemos
De<a H=-64,05:kJ/mol

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