Uma mistura gasosa contendo
de
, 4% de
,
e
e
estão a 300 K e 500 KPa , passará por um processo de limpeza por contato com um óleo não volátil num absorvedor de gás. O objetivo do processo é recuperar o líquido efluente tanto quanto possível dos hidrocarbonetos passados na alimentação. Com estas informações, calcule:
a) A concentração total do gás na alimentação.
a) A concentração total do gás na alimentação.
Passo 1
Dados fornecidos (pegos do enunciado):
- Composição da mistura (em porcentagem):
de , de , de e de . - Temperatura da alimentação:
. - Pressão da alimentação:
.
O enunciado pede: - (a) A concentração total do gás na alimentação.
Passo 2
Ideia chave (sem resolver ainda): para um gás ideal a concentração molar total (densidade molar) da mistura é obtida pela lei dos gases ideais na forma
onde:
-
é a concentração total (em ); -
é a pressão absoluta (em ); -
é a temperatura absoluta (em ); -
é a constante dos gases ideais (em ).
Observação importante e útil para a prova: a composição percentual da mistura NÃO entra no cálculo da concentração total se tratarmos o gás como ideal — a concentração total depende apenas dee . Isso simplifica muito.
Passo 3
Converter unidades e escolher
:
- Converter a pressão para pascal:
- Usar a constante dos gases ideais:
- Calcular o produto
:
Passo 4
Calcular a concentração total usando
:
Explicação didática curta: foi feita a divisão do valor da pressão em pascal pelo produto
; o resultado dá o número de mols por metro cúbico da mistura gasosa. Para quem prefere mol por litro, basta dividir por
:
Passo 5
Verificação rápida e dica de prova: arredonde conforme a precisão dos dados (a pressão dada com 3 algarismos relevantes sugere 3 algarismos significativos na resposta). Lembre-se: a composição percentual servirá nas próximas partes do problema (por exemplo, para calcular frações molares de cada componente), mas não era necessária aqui.