Um gás tem a seguinte composição, em base ponderal:
;
CO- 8%;
- 12%;
.
Assumindo comportamento ideal para o mesmo, calcular a
e 1 atm :
a) sua massa específica
e densidade relativa (padrão ar nas CNTP);
b) suas viscosidades dinâmica (cP) e cinemática (cS).
CO- 8%;
Assumindo comportamento ideal para o mesmo, calcular a
a) sua massa específica
b) suas viscosidades dinâmica (cP) e cinemática (cS).
Passo 1
Beleza, aqui vai o resumo do enunciado: temos uma mistura de gases (CO₂ 52 %, CO 8 %, O₂ 12 % e N₂ 28 %) em base ponderal, que se comporta como gás ideal.
Conteúdo envolvido:
• Conversão de fração mássica para fração molar
• Cálculo do peso molecular médio da mistura
• Lei dos gases ideais para achar densidade (ρ = pM/RT)
• Definição de densidade relativa (ρₘᵢₓ/ρ_ar)
• Regra de mistura de viscosidade (μₘᵢₓ ≈ Σ yᵢ·μᵢ)
• Relação entre viscosidade dinâmica (μ) e cinemática (ν = μ/ρ)
O que vamos precisar: tabelas de pesos moleculares e viscosidades dos gases puros a 673 K (400 °C), R = 8,314 J/(mol·K), conversões de unidades.
Conteúdo envolvido:
• Conversão de fração mássica para fração molar
• Cálculo do peso molecular médio da mistura
• Lei dos gases ideais para achar densidade (ρ = pM/RT)
• Definição de densidade relativa (ρₘᵢₓ/ρ_ar)
• Regra de mistura de viscosidade (μₘᵢₓ ≈ Σ yᵢ·μᵢ)
• Relação entre viscosidade dinâmica (μ) e cinemática (ν = μ/ρ)
O que vamos precisar: tabelas de pesos moleculares e viscosidades dos gases puros a 673 K (400 °C), R = 8,314 J/(mol·K), conversões de unidades.
Passo 2
Converter frações mássicas
em frações molares
:
- Calcular
em mol/g - Somar
- Obter
Passo 3
Calcular o peso molecular médio da mistura:
Agora a densidade pelo gás ideal:
Converter para
(
):
Passo 4
Densidade relativa ao ar (
) sob mesmas condições:
Passo 5
Viscosidade dinâmica da mistura usando regra de mistura (aprox. linear em
):
Dados (a 673 K, valores típicos em
Pa·s):
Em cP (
):
Passo 6
Viscosidade cinemática:
Em cSt (
):
Resposta
a)
densidade relativa
b) viscosidade dinâmica viscosidade cinemática
b) viscosidade dinâmica