Frações mássicas - Uma corrente líquida contendo somente benzeno, tolueno e pxileno flui por um conduto que tem área da seção transversal quadrada. A vazão molar total da corrente líquida é de
. Se a fração molar do benzeno é 0,3 , a massa molecular, 78 g mol, a do tolueno é 0,5 , com massa molecular 92 g mol e a do p-xileno é de 0,2 e massa molecular 106 g mol, qual é a fração mássica de cada um dos três componentes? Se a densidade do líquido é
e o lado do conduto é de
, qual é a fração mássica e a vazão volumétrica do líquido dentro do conduto?
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que o exercício pede. A gente tem uma corrente líquida com benzeno, tolueno e p-xileno, totalizando 10 mol/s de vazão molar. As frações molares são 0,3; 0,5; 0,2 e as massas molares são 78, 92 e 106 g/mol, respectivamente.
Conteúdo: balanço de massa e conversão de fração molar em fração mássica. Depois, usando densidade e área do tubo (lado = 0,1 m), a gente acha a vazão volumétrica.
O que precisamos:
Conteúdo: balanço de massa e conversão de fração molar em fração mássica. Depois, usando densidade e área do tubo (lado = 0,1 m), a gente acha a vazão volumétrica.
O que precisamos:
- Converter fração molar
em fração mássica via - Calcular vazão volumétrica pela relação
Passo 2
Primeiro, a vazão molar de cada componente:
Passo 3
Agora transformo cada vazão molar em vazão mássica (em g/s):
A massa total é
Então as frações mássicas são
Passo 4
Converto a massa total para kg/s e a densidade para kg/m³:
Passo 5
Finalmente, a vazão volumétrica é
Resposta
Fração mássica de cada componente:
Vazão volumétrica no conduto: