Questão 3.

Qual é a fração molar de vapor d’água em ar que se encontra saturado de água a 25^circ C e 101,33 kPa ? E a 50^circ C e 101,33 kPa ?

Passo 1

O enunciado pede a fração molar de vapor d’água numa mistura ar– vapor em que o vapor está em condição de saturação a uma pressão total de 101,33 kPa. O conteúdo é de equilíbrio de fases e usamos que, para uma mistura ideal de gases, a fração molar do componente i é
yi = piPtotal,
onde pi é a pressão parcial de i (aqui, a pressão de saturação do vapor d’água) e Ptotal é a pressão total.

Passo 2

Consultando tabelas de vapor d’água saturado (steam tables), obtemos a pressão de saturação a 25^circC:
psat,25circ C = 3,169 kPa

Passo 3

Calculamos a fração molar a 25^circC:
y25 = psat,25circC101,33 = 3,169101,33 approx 0,0313

Passo 4

Da mesma tabela, a pressão de saturação a 50^circC é
psat,50circC = 12,35 kPa

Passo 5

Calculamos a fração molar a 50^circC:
y50 = psat,50circC101,33 = 12,35101,33 approx 0,1218

Resposta

A fração molar de vapor d’água em ar saturado a 25^circC e 101,33 kPa é aproximadamente 0,0313.
A fração molar de vapor d’água em ar saturado a 50^circC e 101,33 kPa é aproximadamente 0,1218.

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