São dados os valores (
) do equilíbrio Líquido/vapor para o sistema acetonitrilo(1)+nitrobenzeno(2) a 70 kPa .
|
|
|
---|---|---|
1.0003 | 1.0001 | 69.84 |
0.8596 | 0.9247 | 72.0 |
0.7377 | 0.8484 | 74.0 |
0.6232 | 0.7656 | 76.0 |
0.5156 | 0.6758 | 78.0 |
0.4141 | 0.5788 | 80.0 |
0.3184 | 0.4741 | 82.0 |
0.2279 | 0.3614 | 84.0 |
0.1423 | 0.2400 | 86.0 |
0.0612 | 0.1098 | 88.0 |
0.0001 | 0.0002 | 89.58 |
Construa o diagrama (
) do sistema binário;
Passo 1
Beleza, então o enunciado pede pra gente construir o diagrama de equilíbrio líquido-vapor (T, x, y) pro sistema acetonitrilo(1) + nitrobenzeno(2) a 70 kPa. Isso é conteúdo de Termodinâmica/Fenômeno de Transporte (Equilíbrio de fases). Para resolver, vamos precisar dos dados de temperatura T versus fração molar na fase líquida
e na fase vapor
, e entender o conceito de curva de bolha (bubble point) e curva de orvalho (dew point).
Passo 2
Antes de começar a desenhar, vale lembrar a teoria:
- A curva de bolha é o lugar geométrico dos pontos
onde o líquido começa a ferver (começa a gerar vapor). - A curva de orvalho é o lugar geométrico dos pontos
onde o vapor começa a se condensar (começa a virar líquido).
Entre essas duas curvas fica a região de duas fases (líquido + vapor); abaixo da curva de bolha só tem líquido; acima da curva de orvalho só tem vapor.
Passo 3
Agora, define os eixos do gráfico:
- Eixo x horizontal: composição (fração molar), de 0 a 1, marcando tanto
quanto . - Eixo y vertical: temperatura
, variando de ~69 a ~90 (mesmas unidades do enunciado, em °C ou K – usa o que o dado mostrar).
Passo 4
Com papel milimetrado ou software, plota todos os pontos da tabela:
- Para cada linha, marca um ponto em
(esse vai compor a curva de bolha). - Para cada linha, marca um ponto em
(esse vai compor a curva de orvalho).
Depois, liga suavemente os pontos depara formar a primeira curva e os de para formar a segunda.
Passo 5
Dá nome às curvas:
- “Bubble point curve” na parte inferior (ligando
). - “Dew point curve” na parte superior (ligando
).
E sombreia a área entre elas como zona de vapor + líquido.
Resposta
O diagrama T-x-y do sistema a 70 kPa consiste em duas curvas contínuas:
- Curva de bolha, que passa pelos pontos
da tabela; - Curva de orvalho, que passa pelos pontos
.
Na prática, basta plotar em um sistema de eixos (composição na horizontal e temperatura na vertical) e ligar suavemente cada conjunto de pontos. A região entre as duas curvas é a zona de coexistência líquido+vapor.