Você compra um tanque com um volume de
. Você bombeia o tanque e adiciona primeiro 20 lb de gás
e então 10 lb do gás
. Qual é a análise da mistura gasosa no tanque?
Passo 1
Então, o que a questão tá pedindo? Você comprou um tanque de volume
, encheu primeiro com 20 lb de CO
e depois com 10 lb de N
. A pergunta é: “Qual é a análise da mistura gasosa no tanque?” Ou seja, a gente vai descobrir a composição dessa mistura – fração em massa, fração molar e pressão parcial de cada gás, usando a lei dos gases ideais. Para isso, vamos precisar:
• Da massa molar de cada gás (CO e N
).
• De converter massa ( ) em quantidade de matéria (
).
• Das definições de fração em massa, fração molar e pressão parcial.
• Da lei dos gases ideais em unidades imperiais:
• Da massa molar de cada gás (CO
• De converter massa (
• Das definições de fração em massa, fração molar e pressão parcial.
• Da lei dos gases ideais em unidades imperiais:
onde
.
Passo 2
Primeiro, vamos passar as massas para quantidade de matéria (em
).
1 lbmol de qualquer substância tem mol (SI).
1 lbmol de qualquer substância tem
- Massa molar do CO
: Mas, em mol por : Então, para 20 lb de CO : - Massa molar do N
: Para 10 lb de N :
Total de matéria:
Passo 3
Agora, calculamos as frações:
- Fração em massa (
):
- Fração molar (
):
Passo 4
Se quisermos as pressões parciais, usamos a lei dos gases ideais:
Então,
Como a temperatura
não foi dada, deixamos em função dela. Se você souber
, é só jogar na fórmula e achar
, daí multiplica pela fração molar.
Resposta
• Fração em massa:
• Fração molar:
• Pressões parciais (ideal):
Com isso, você tem a “análise” completinha da mistura!