Uma solução aquosa 0,50 molar de ácido sulfúrico entra em uma unidade de processo com uma vazão de
. A densidade relativa da solução é 1,03 . Calcule (1) a concentração mássica do
, (2) a vazão mássica de
em
e (3) a fração mássica do
.
Passo 1
Beleza! O enunciado diz que temos uma solução aquosa de H₂SO₄ 0,50 M entrando a 1,25 m³/min, com densidade relativa 1,03.
Conteúdo: concentração molar → concentração mássica, conversão de vazão volumétrica para mássica e cálculo de fração mássica.
O que vamos precisar:
Conteúdo: concentração molar → concentração mássica, conversão de vazão volumétrica para mássica e cálculo de fração mássica.
O que vamos precisar:
- Molaridade (mol/L) → mol/m³
- Massa molar do H₂SO₄ (≈98,08 g/mol)
- Densidade da solução (ρ = densidade relativa × 1000 kg/m³)
- Fórmulas:
Passo 2
Primeiro, transformar 0,50 M (mol/L) em mol/m³:
Massa molar do H₂SO₄:
Agora, concentração mássica:
Passo 3
Convertemos a vazão volumétrica para m³/s:
A vazão mássica de H₂SO₄ é então:
Passo 4
Para achar a fração mássica, precisamos da densidade da solução:
A fração mássica é:
Resposta
(1) 49,04 kg/m³
(2) 1,02 kg/s
(3) 0,0476 (ou 4,76 %)
(2) 1,02 kg/s
(3) 0,0476 (ou 4,76 %)