Estime as temperaturas do ponto de orvalho e do ponto de bolha para uma mistura contendo
(molar) de n-butano,
(molar) de n-pentano e
molar de n-hexano a 15 psia .
Passo 1
Temos uma mistura a
psia com frações molares
,
e
. O que se pede é a temperatura de bolha (quando a primeira bolha de vapor se forma a partir do líquido) e a temperatura de orvalho (quando a primeira gota de líquido se forma a partir do vapor). Vamos usar o modelo de equilíbrio de fases ideal (Lei de Raoult) e as equações de Antoine para calcular a pressão de vapor de cada componente em função da temperatura.
Passo 2
Para cada componente
temos a equação de Antoine (pressão em mmHg, temperatura em °C):
As constantes são:
Convertendo para psia:
Para o ponto de bolha aplica-se
Fazendo iterações em
(°C), obtemos:
a) em °C,
psia;
b) em °C,
psia.
Interpolando, chegamos a
a) em
b) em
Interpolando, chegamos a
Passo 3
Para o ponto de orvalho usa-se a composição de vapor
igual à dada (
) e a condição
Definindo
testamos:
– em °C,
;
– em °C,
;
– em °C,
.
Logo por interpolação
– em
– em
– em
Logo por interpolação
Resposta
Temperatura de bolha:
(≈ 84,6 °F)
Temperatura de orvalho: (≈ 116,6 °F)
Temperatura de orvalho: