Considere uma bebida carbonada em uma garrafa a e . Admitindo que o espaço de gás acima do líquido consiste em uma mistura saturada de e vapor d’água e considerando água como a bebida em questão, determine (a) a fração em questão molar do vapor d’água no gás e (b) a massa de dissolvido em uma bebida de .
Passo 1
Bora lá galera!
Assumimos que 1- A bebida pode ser considerada como água 2- Tanto o quanto o vapor d’água são gases ideais; 3- O gás e o vapor d’água na garrafa formam uma mistura saturada; 4- O é fracamente solúvel na água e, portanto, a lei de Henry é aplicável.
Vamos começar buscando os dados:
A pressão de saturação da água a é , da Tabela A-4.
A constante de Henry para o dissolvido em água a é , da Tabela 16-2
As massas molares de e água são e , respectivamente, da Tabela A-1
Passo 2
Então temos que responder 2 alternativas, e por isso vamos iniciar a análise pelo item (a):
(a) Observando que o gás na garrafa está saturado, a pressão parcial do vapor de água no ar será simplesmente a pressão de saturação da água a ,
, buscado do EES que nesse caso é mais preciso que o interpolado da Tabela A-4
Assumindo que o e o vapor sejam gases ideais, a fração molar do vapor de água no gás é determinada como sendo:
Uhull !! Primeira etapa concluída com sucesso!
Passo 3
(b) Observando que a pressão total é , a pressão parcial de é:
Pela lei de Henry, a fração molar de na bebida é determinada como sendo
Então, a fração molar de água na bebida torna-se
As frações de massas e moles de uma mistura estão relacionadas entre si por
Onde a massa molar da bebida (água líquida - mistura de ) é
Então, a fração de massa do gás dissolvido na água líquida torna-se:
Portanto, a massa de dissolvido em uma bebida de é
Essa questão foi, heim... Bora pra próxima?