A equação de Antoine descreve a pressão de vapor de uma substância pura como função da temperatura com precisão dentro da incerteza experimental. O fator acêntrico definido por Pitzer utiliza o Princípio dos Estados Correspondentes (PEC). Trata-se de um importante parâmetro para caracterizar propriedades termodinâmicas de um processo físico-químico. Usando as informações a seguir, determine o fator acêntrico do etanol.
a) 0,64
b) 0,60
c) 0,70
d) 0,65
e) 0,63
a) 0,64
b) 0,60
c) 0,70
d) 0,65
e) 0,63
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre o fator acêntrico do etanol. Esse problema está no campo da termodinâmica, mais especificamente envolvendo a equação de Antoine e o Princípio dos Estados Correspondentes (PEC). Para resolver, vamos precisar usar a equação de Antoine para calcular a pressão de vapor, entender como funciona o fator acêntrico
segundo Pitzer, e aplicar os valores críticos do etanol fornecidos.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é o fator acêntrico
. Ele é um parâmetro que ajusta a equação de estado para melhor representar o comportamento real de substâncias em condições próximas ao ponto crítico. A fórmula dada para
é:
Onde
é a pressão reduzida e
é a temperatura reduzida. Precisamos calcular
na temperatura reduzida de 0,7.
Passo 3
Vamos calcular a temperatura em Kelvin correspondente a
. Usamos a relação:
Resolvendo para
:
Passo 4
Agora, usamos a equação de Antoine para encontrar a pressão de vapor
a essa temperatura. A equação é:
Substituindo os valores:
Calculando o denominador:
Então:
Agora, para encontrar
:
Passo 5
Em seguida, calculamos a pressão reduzida
:
Agora, aplicamos na fórmula do fator acêntrico:
Calculando o logaritmo:
Portanto:
Resposta
O fator acêntrico do etanol é aproximadamente 0,64.