A temperatura crítica do benzeno é
e a sua pressão crítica é
. A
sua pressão de vapor é
.
a) Calcule a fugacidade do benzeno líquido em equilíbrio com o seu vapor a
.
b) Repita os cálculos considerando que o benzeno líquido está sob uma atmosfera de hidrogênio tal que a pressão total é
. A densidade média do benzeno líquido é
, e você pode assumir que o hidrogênio é insolúvel no benzeno nesta temperatura. A massa molar do benzeno é
e ele pode ser considerado como incompressível.
a) Calcule a fugacidade do benzeno líquido em equilíbrio com o seu vapor a
b) Repita os cálculos considerando que o benzeno líquido está sob uma atmosfera de hidrogênio tal que a pressão total é
Passo 1
O enunciado pede a fugacidade do benzeno líquido puro em equilíbrio com seu vapor a
(parte a) e, em seguida, a fugacidade desse líquido quando submetido a uma pressão total de
em presença de hidrogênio (parte b). Vamos usar:
– Para o líquido em equilíbrio de vapor:
– Para o líquido em equilíbrio de vapor:
e assumir comportamento de gás quase-ideal (
).
– Para o líquido sob pressão maior que : correção de Poynting, pois o benzene é incompressível:
– Para o líquido sob pressão maior que
Passo 2
Em equilíbrio de vapor-líquido pura, adotando gás ideal:
Passo 3
Logo, a resposta da parte (a) é
Passo 4
Para
, usamos a correção de Poynting por o líquido ser incompressível:
Passo 5
Calculamos o volume molar do líquido:
Em
e
, o expoente é
Passo 6
Assim,
Resposta
(a)
(b)
(b)