Enunciado

Um aquecedor é alimentado com 1 k m o l / s de C O 2 e 1 k m o l / s de H 2 , a 25   ° C e 200   k P a , e descarrega uma mistura a 1200   K e 200   k P a . Utilizando a reação gás vapor d’água descrita no exemplo 15.4 , determine a fração molar de C O na seção de descarga do aquecedor. Despreze as dissociações do H 2 e do O 2 .

Passo 1

E aí bonit@s, como vocês estão? Prontos pra mais uma questão maneira?

Se liguem só que essa aqui é bem rápida, então nem pisquem. A equação da qual estamos tratando nesse problema é a seguinte

1   C O 2 + 1 H 2 ⇔ 1 C O + 1 H 2 O

Para descobrirmos a fração molar precisamos montar a famosa tabelinha indicando quem desloca e pra onde

Da tabela podemos tirar as seguintes informações

n t o t = 2 ,     y H 2 O = y C O = x 2 ,     y H 2 = y C O 2 = 1 - x 2

No exemplo descrito no problema encontramos o valor de 1,3682 para a constante de equilíbrio então temos

k = x 2 ⋅ x 2 1 - x 2 ⋅ 1 - x 2 → 1,3682 = x 2 1 - x 2

Tirando a raíz quadrada em ambos os lados vamos ter

x 1 - x = 1,1697 → x = 1.1697 2,1696 ≈ 0,5391

Dessa forma, conseguimos encontrar a fração molar correspondente a C O dada por

y C O = x 2 = 0,5391 2 ≈ 0,27

Pronto, está resolvido nosso problema.

Resposta

y C O = 0,27

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