Uma mistura de metanol e acetato de propila contém 25,0 % em peso de metanol.
a) Determine os mols de metanol em 200,0 kg da mistura.
b) A vazão de acetato de propila na mistura é 100,0 lb-mol / h. Qual deve ser a vazão da mistura em lbm/h?

Passo 1

O enunciado dá uma mistura de metanol e acetato de propila com fração mássica de metanol wrm MeOH=25,0%. Pede-se
  • (a) o número de mols de metanol em 200,0,kg da mistura;
  • (b) sabendo que a vazão molar de acetato de propila é dot nrm AcPr=100,0,lbmol/h e que a fração mássica deste na mistura é wrm AcPr=1 - wrm MeOH, determinar a vazão mássica da mistura dot mrm mix em lbm/h.
    Para isso usaremos a definição de fração mássica
wi = mimrm total
e a relação entre fluxo molar, massa molar e vazão mássica.

Passo 2

(a) Calcular os mols de metanol em 200,0,kg de mistura.
1. A massa de metanol é
mrm MeOH ;=; wrm MeOH,mrm mix ;=;0,250times 200,0;kg ;=;50,0;kg
2. A massa molar do metanol ( CH3OH) é
Mrm MeOH=32,04;kg/kmol l(=32,04;g/molr)
3. O número de mols de metanol é
nrm MeOH =mrm MeOHMrm MeOH =50,0;kg32,04;kg/kmol =1,560;kmol =1,560times10^3;mol

Passo 3

(b) Calcular a vazão mássica da mistura.
1. A fração mássica de acetato de propila é
wrm AcPr=1-wrm MeOH=1-0,250=0,750
2. A massa molar do acetato de propila ( C5H10O2) é
Mrm AcPr=102,13;g/mol l(=102,13;lbm/lbmolr)
Em unidades inglesas, 1 lbmol pesa numericamente M em lbm.
3. A vazão mássica de acetato de propila é
dot mrm AcPr =dot nrm AcPr,Mrm AcPr =100,0;lbmol/htimes102,13;lbm/lbmol =10,213;lbm/h
4. Da definição de fração mássica segue
wrm AcPr =dot mrm AcPrdot mrm mix Longrightarrow dot mrm mix =dot mrm AcPrwrm AcPr =10,2130,750 =13,617;lbm/h

Resposta

(a) nrm MeOH=1,560times10^3;mol
(b) dot mrm mix=1,36times10^4;lbm/h

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