Uma mistura gasosa, disponível na vazão de 460,0 \mathrm{~m}^{3} / \mathrm{h}, medida nas CNTP, possui a seguinte composição em volume: metano =82,4 \%, etano =10,2 \% e propano 7,4 \%. Calcule:
a) a vazão molar e a vazão mássica da mistura; (1,5 pt.)
b) a massa específica média da mistura nas CNTP; ( \mathbf{1 , 0} pt.)
\mathrm{CNTP}=0{ }^{\circ} \mathrm{C}, 100 \mathrm{kPa} \mathbf{V}_{\mathbf{m}}(\mathbf{C N T P})=\mathbf{2 2 , 7 1} \mathbf{m}^{\mathbf{3}} / \mathbf{k m o l} M_{\mathrm{C}}=12 \mathrm{~kg} / \mathrm{kmol} ; M_{\mathrm{H}}=1 \mathrm{~kg} / \mathrm{kmol}
Passo 1
O enunciado pede duas coisas:
(a) a vazão molar e a vazão mássica da mistura;
(b) a massa específica média da mistura nas CNTP.
Dados fornecidos:
Vazão volumétrica nas CNTP: \dot{V}=460{,}0\\ \mathrm{m^{3}/h} (medida nas CNTP).
Composição em volume (que, em condições iguais, equivale à fração molar):
metano: 82{,}4\%
etano: 10{,}2\%
propano: 7{,}4\%
Volume molar nas CNTP: V_{m}(\mathrm{CNTP})=22{,}71\\ \mathrm{m^{3}/kmol}.
Entendendo a relação entre porcentagem em volume e fração molar (um mini-resumão):
Para gases ideais ou misturas comportando-se como gases ideais, em mesmas condições de pressão e temperatura a porcentagem em volume é igual à fração molar.
Logo as frações molares (y_i) são: