São dados os valores ( T, x, y ) do equilíbrio Líquido/vapor para o sistema acetonitrilo(1)+nitrobenzeno(2) a 70 kPa .
x1 y1 T(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 ( T, x, y ) 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 de para 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:
  1. Curva de bolha, que passa pelos pontos da tabela;
  2. 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.

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