Enunciado

Hidrogênio é queimado com 150 % de ar teórico durante um processo em regime permanente a uma pressão de 1   a t m . A qual temperatura 98 % de H 2 queimará em H 2 O ? Admita que a mistura de equilíbrio consiste em H 2 O ,   H 2 , O 2 e N 2 .

Passo 1

Faaaala, galera!

Devemos determinar a temperatura na qual 9 8 % de de H 2 queima em H 2 O .

Devemos considerar que:

  1. A composição de equilíbrio é composta por: H 2 O , O 2 , H 2 e N 2 .
  2. Os constituintes são gases ideais.

Supondo que N 2 permaneça como gás inerte as relações estequiométricas e reais podem ser escritas como:

  1. Estequiométrica: H O 2 + 1 2 O 2 ⇌ H 2 O , em que v H 2 O = 1 , v H 2 = 1 e v O 2 = 1 / 2 .
  2. Real: H 2 + 0,75 O 2 + 3,76   N 2 ⟶ 0,9 8 C O 2 + 0,0 2 C O + 0 , 26 O 2 + 2,82   N 2

Agora, pela constante de equilíbrio, temos:

K p = N C O 2 v H 2 O N H 2 H 2 N O 2 O 2 P N t o t a l ( v H 2 O - v H 2 - v O 2 )

K p = 0,9 8 0,0 2 ∙ 0 , 26 0,5 1 0,9 8 + 0,0 2 + 0 , 26 + 2,82 ( 1 - 1,5 ) = 1 94,11

Pela Tabela A-28, a temperatura que corresponde ao K p encontrado é T = 2 472   K .

Tranquilo?

Resposta

T = 2472   K

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