1 mol de hexano puro está em equilíbrio líquido-vapor (VLE) a 1 bar e
em um sistema pistãocilindro. Após a injeção de
de octano líquido, o sistema retorna ao equilíbrio na mesma temperatura e pressão (
). Qual é o conteúdo final do sistema?
(i) Todo líquido.
(ii) Todo vapor.
(iii) Líquido e vapor com
.
(i) Todo líquido.
(ii) Todo vapor.
(iii) Líquido e vapor com
Passo 1
O enunciado diz que temos 1 mol de hexano puro em equilíbrio líquido–vapor a
,bar e
C num pistão-cilindro. Em seguida são injetados 0,2 mol de octano líquido e o sistema volta ao mesmo
e
. Sabemos que
O conteúdo da matéria é equilíbrio de fases e uso da lei de Raoult e critério de ponto de bolha.
Passo 2
Após a injeção, o total de mols no sistema é
com fração global de hexano
Passo 3
Para verificar quantas fases haverá no novo equilíbrio a
bar, calculamos a pressão de bolha da mistura líquida via Raoult:
onde
é a composição do líquido. No ponto de bolha inicial
. Como
e
, segue que
Mas
em
C é pouco acima de 1 bar, e multiplicá-lo por
reduz abaixo de 1 bar. Logo
Passo 4
Se
, significa que a mistura líquida comprimida não entra em ebulição na pressão dada. Portanto não se forma vapor — todo o sistema fica em fase líquida.
Resposta
(i) Todo líquido.