Equilíbrio Líquido-Vapor: Teorias de Raoult e Dalton, Manuais, Projetos, Pesquisas de Termodinâmica

Baixe Equilíbrio Líquido-Vapor: Teorias de Raoult e Dalton e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Termodinâmica, somente na Docsity! TERMODINÂMICA APLICADA Prof. Antonio Carlos da Silva EQUILÍBRIO LÍQUIDO VAPOR Exercícios Conforme Apresentação e videoaula postados: Para uma mistura binária de substâncias, pela Lei de Raoult: 𝑷𝟏 = 𝒙𝟏. 𝑷𝟏 𝟎 ou 𝑷𝟏 = 𝒙. 𝑷𝟏 𝟎 𝑷𝟐 = (𝟏 − 𝒙). 𝑷𝟐 𝟎 Pi ... Pressão parcial do componente i na fase vapor xi ... Fração molar do componente i na fase líquido Pi 0 ... Pressão de vapor do componente i puro P ... Pressão total 𝑷 = 𝑷𝟏 + 𝑷𝟐 = 𝒙. 𝑷𝟏 𝟎 + (𝟏 − 𝒙). 𝑷𝟐 𝟎 𝒙 = 𝑷 − 𝑷𝟐 𝟎 𝑷𝟏 𝟎 − 𝑷𝟐 𝟎 EQUILÍBRIO LÍQUIDO VAPOR 2 Para uma mistura binária de substâncias, pela Lei de Dalton: 𝑷𝟏 = 𝒚𝟏. 𝑷 ou 𝑷𝟏 = 𝒚. 𝑷 𝑷𝟐 = (𝟏 − 𝒚). 𝑷 yi ... Fração molar do componente i na fase vapor 𝒚 = 𝑷𝟏 𝑷 𝒚 = 𝒙. 𝑷𝟏 𝟎 𝑷 = 𝑷𝟏 𝟎. 𝑷 − 𝑷𝟐 𝟎 𝑷. 𝑷𝟏 𝟎 − 𝑷𝟐 𝟎 𝑷 = 𝑷𝟏 𝟎. 𝑷𝟐 𝟎 𝑷𝟏 𝟎 + 𝑷𝟐 𝟎 − 𝑷𝟏 𝟎 . 𝒚 𝟏 𝑷 = 𝒚𝟏 𝑷𝟏 𝟎 + 𝒚𝟐 𝑷𝟐 𝟎 As equações de x e y podem ser plotadas em um diagrama Temperatura x Composição: T x, y Região de vapor Região de líquido Região de equilíbrio líquido-vapor 0 1 Teb1 Teb2 Curva dos pontos de bolha Curva dos pontos de orvalho EQUILÍBRIO LÍQUIDO VAPOR 5 EXERCÍCIOS PROPOSTOS T = 300K Po T = 32,06 mm Hg e Po B = 103,01 mm Hg a) 3 mol T + 2 mol B xT= 3/5 = 0,6 e xB = 2/5 = 0,4 PB = xB.PB o ... PB = 0,4.103,1 = 41,204 mmHg e PT = xT.PT o ... PT = 0,6.32,06 = 19,326 mmHg P = PB + PT = 41,204 + 19,236 ... P = 60,44 mmHg b) Quando se foram os primeiros traços de vapor: Ponto de bolha. PB = yB.P ... yB = 41,204/60,44 ... yB = 0,68 e PT = yT.P ... yT = 19,326/60,44 ... yT = 0,32 c) Quando desaparece o último traço de vapor: Ponto de orvalho (praticamente 100% de vapor, portanto a composição do vapor é igual à composição inicial da mistura) yT = 0,6 (3 mol de T e 2 mol de B no estado de vapor) yB = 0,4 1/P = yB/Po B + yT/Po T 1/P = 0,4/103,01 + 0,6/32,06 ... P = 44,25 mm Hg d) PT = yT.P ... PT = 0,6.44,25 ... PT = 26,55 mmHg PT = xT.PT o … 26,55= xT.32,06 … xT = 0,828 PB = yB.P ... PB = 0,4.44,25 … PB = 17,7 mm Hg PB = xB.PB o … 17,7 = xB.103,01 … xB = 0,172 PA o = 200 mmHg e PB o = 75 mmHg No vapor A 50 mol porcento EQUILÍBRIO LÍQUIDO VAPOR 6 yA = 0,5 e yB = 1-0,5 = 0,5 1/P = yA/PA o + yB/PB o … 1/P = 0,5/200 + 0,5/75 … P = 109,5 mmHg PA = yA.P = 0,5.109,5 = 54,53 mmHg PA = xA.PA o … 54,53 = xA.200 … xA = 0,273 27,3% de A xB = 1 – xA ... xB = 0,727 72,7% de B a) Po P = 1200 e Po B = 200 PP = xP.Po P e PB = xB.Po B = (1 – xP).Po B P = PP + PB = xP.Po P + (1 – xP).Po B … 760 = xP.1200 + (1 – xP).200 ... xP = 0,56 b) PP = xP.Po P ... PP = 0,56.1200 ... PP = 672 mmHg PP = yP.P ... 672 = yP.760 ... yP = 0,884 R: a) xT = 0,92; b) yT = 0,968 R: P = 439,5 torr e xB = 0,732 EQUILÍBRIO LÍQUIDO VAPOR 7 R: a) yM = 0,36 e b) yM = 0,82