Um vapor, com
molares de propano e
molares de etano, está sendo comprimido a
.
(a) Qual a pressão que deve ser aplicada para condensar a metade do vapor (em base molar)?
(b) Qual é a composição do líquido formado na situação do item (a), admitindo-se que o líquido e o vapor finais estāo em equilibrio?
(c) A que pressão ocorrerá o desaparecimento da última bolha de vapor?
(a) Qual a pressão que deve ser aplicada para condensar a metade do vapor (em base molar)?
(b) Qual é a composição do líquido formado na situação do item (a), admitindo-se que o líquido e o vapor finais estāo em equilibrio?
(c) A que pressão ocorrerá o desaparecimento da última bolha de vapor?
Passo 1
O enunciado descreve um vaporizado binário a
com composição molar vapor inicial
e pede:
(a) a pressão para que metade em mols condense;
(b) a composição do líquido nessa condição;
(c) a pressão em que some a última bolha de vapor.
O método envolve as equações de equilíbrio de fase (ley de Raoult e relações dew-point/bubble-point) e o balanço de massa global.
(a) a pressão para que metade em mols condense;
(b) a composição do líquido nessa condição;
(c) a pressão em que some a última bolha de vapor.
O método envolve as equações de equilíbrio de fase (ley de Raoult e relações dew-point/bubble-point) e o balanço de massa global.
Passo 2
Para tratar (a) e (b) a gente procede assim:
. “Dew-point” de uma mistura vapor:
Isso dá a pressão onde aparece a primeira gota de líquido.
. Depois, se condensou metade dos mols (lado a lado equilibrado líquido
\vapor), faz-se balanço molar de cada componente:
com
,
mol, e as relações de equilíbrio
Passo 3
Para (c), “bubble-point” de uma mistura líquida na mesma temperatura:
onde aqui
é a composição do líquido quando resta apenas uma bolha de vapor.
Passo 4
Falta, porém, fornecer os valores de pressão de vapor saturado
e
a
(ou os parâmetros de Antoine) para prosseguir com cálculo numérico. Sem esses dados de
, não há como obter os valores numéricos de pressão nem as composições.
Resposta
Não é possível resolver numericamente porque o enunciado não fornece os valores de pressão de vapor saturado de propano e etano em
, nem os parâmetros necessários para calculá-los (Antoine, tabelas etc.).