Gases e Vapores Lista de exercícios 4 – Gases e Vapores Equações PVTEmerson Martim 1 – Calcular o volume ocupado por 30,0 lbm de gás cloro (Cl2) na pressão de 743 mm Hg a 70,0°F, utilizando a equação dos gases ideais. 2 – Calcular a massa de 100,0 ft3 de vapor d´água, medidos na pressão de 15,5 mm Hg e 23,0°C, utilizando a equação dos gases ideais. 3 – Deseja-se comprimir 10,0 lbm de CO2 para um volume de 20,0 ft3. Calcular a pressão em psi que é requerida na temperatura de 30,0°C, assumindo aplicabilidade de gás ideal. 4 – Supondo a aplicabilidade dos gases ideais, calcular a temperatura máxima para o qual 10,0 lbm de N2, confinada em uma câmara de 30,0 ft3, pode ser aquecida sem a pressão exceder 150,0 psia. 5 – Calcular a pressão exercida por 0,500 kg de CH4 a 280,0°C num recipiente de 2,50 litros. a) aplicando equação dos gases ideais; b) aplicando equação de Van der Waals; c) Calcule o fator de compressibilidade z para os itens A e B. d) Tire as possíveis conclusões. 6 – Calcular a pressão exercida por 0,500 kg de O2 a 20,0°C, num recipiente de 2,50 litros. e) aplicando equação dos gases ideais; f) aplicando equação de Van der Waals; g) Calcule o fator de compressibilidade z para os itens E e F. h) Tire as possíveis conclusões. 7 – Calcular o volume ocupado por 2,00 g-mols de CO2 a 180,0°C e 9,00 atm. i) aplicando equação dos gases ideais; j) aplicando equação de Van der Waals; k) Calcule o fator de compressibilidade z para os itens I e J. l) Tire as possíveis conclusões. 8 – Propano deve liquefazer-se para armazenagem em cilindros de aço. Quantos gramas de propano líquido se formarão pela liquefação de 500,0 L de gás, sendo o volume medido nas condições normais? (R: 984,32g) 9 – Calcular a pressão de 2,00 g-mol de clorobenzeno que ocupam um volume de 10,00 L a 25,0°C. a) utilizando a equação dos gases ideais; (R:4,88 atm) b) utilizando a equação de Van der Walls, sendo a = 25,43 atm L2/g-mol2 e b = 0,1453 L/g-mol (R:4,01 atm) c) em ambos casos, calcule o fator de compressibilidade e tire as possíveis conclusões. Depois de algumas horas.2 L) 4.02) b) Se a experiência é realizada a 20. R:210 m3 a) Qual o volume parcial de O2 na sala? b) Qual a pressão parcial de O2 na sala? R:0. a) determine a composição molar da mistura original.0% O2. Imediatamente após a introdução.79 atm 3.0 atm. T.A análise molar de um gás de chaminé apresentou 14.0 m3.6K.9 e 612 mmHg respectivamente.150g. tendo a pressão diminuída para 3. (R: N2 0. kPa 320 48. Por um orifício ocorreu um escoamento.A pressão de vapor do metanol é conhecida nas temperaturas apresentadas na tabela abaixo. 6.Uma mistura de N2 e vapor de água é introduzida num frasco que contém um agente secante. a) Qual o volume do recipiente? (R: 0. O gás está a 400. (R:107.26 . 6. qual o volume do frasco? (R: V = 10.0°C. Esta sala contém ar a 20. Em caso afirmativo.1 45.Um recipiente contém 0. K Psat . avalie os parâmetros da equação para o metanol e estime a pressão de vapor para a temperatura de 400 K.21 atm c) Se todo O2 fosse removido da sala. qual será a pressão necessária para a liquefação? Dado: Tc = 405.Têm-se amônia a 25°C.0 atm.500g de O2 a 27. 8.0°C e pressão de 1. Considerando a equação de Classius –Clapeyron. qual seria pressão total resultante?R:0. e o agente secante aumentar seu peso em 0.0 atm e a temperatura para 7. 7 – Descreva o procedimento experimental para se poder determinar a curva de pressão de vapor de uma substância desconhecida.0°C e 8.0°C.0% CO2.048 L) b) Quantos gramas de O2 escaparam? 5.) 2 – Uma sala hermeticamente fechada tem volume de 1000. Calcule a pressão parcial de cada componente. a pressão no frasco é de 760 mmHg.330 360 229.0°F e 765 mmHg. a pressão atinge o valor estacionário de 745 mmHg. É possível obtê-la no estado líquido nesta temperatura? Justifique sua reposta. descreva sucintamente o que ocorre quando temos água inicialmente a uma pressão elevada e ocorre diminuição desta pressão nos seguintes casos: a) temperatura constante de 80°C b) temperatura constante de 400°C.Gases e Vapores Pressão de Saturação Emerson Martim 1. e o restante de N2.Sabendo as constantes críticas da água.98 H2O 0. Sugestão: construa um gráfico PVT para descrever melhor o processo. 0°C e pressão de 720 mmHg.00 kPa é igual a 60.8342) b) razão em massa nitrogênio/benzeno (0.Qual a temperatura para a qual a pressão de vapor do Br2 atinge valor de 70. quando ocorre a mudança de temperatura de 123 para 156°C. O calor latente de vaporização a 0°C é 92.0°C e 100.Determine as constantes da equação de Clapeyron para a água a partir dos dados fornecidos na tabela abaixo: 25 50 100 T.5 g-mol de etileno glicol.3 101.0 mmHg. o serviço de meteorologia informou que a pressão barométrica era de 98520 Pa.24%) c) temperatura para a qual a saturação relativa seja de 30%.67 kPa? 12. Calcular a saturação relativa e a % de saturação da mistura a 20°C.Determine o calor latente de vaporização de 2. 17– Nitrogênio é saturado com vapor de benzeno na temperatura de 30.053 lbmol de vapor de água por lbmol de CO2 seco. .Calcular o calor de vaporização molar do etanol quando a temperatura varia de 20. 52. Calcule a umidade molar e o ponto de orvalho do ar.33°C) 19 – Uma mistura de vapor de acetona e nitrogênio contém 14. (56.Na manhã de um determinado dia. 11.65%.0°C e pressão de 750.5 cal/g.64%) 20. 13. que a temperatura ambiente era de 30°C e que o ar atmosférico estava com umidade relativa de 60%.Qual a temperatura para a qual a pressão de vapor da água atinge valor de 9. Calcule: a) a porcentagem de saturação relativa. estão a 35. (RS = 59. 21 – A porcentagem de saturação de uma mistura de benzeno e CO2 a 40. °C sat P . Calcular a pressão de vapor a 20°C.5542) 18 – CO2 contendo 0.3 KPa? 14. 16 – A pressão de vapor do éter etílico a 0°C é de 185 mmHg. kPa 3.325 10.8% molar de acetona. Calcular: a) composição molar (y B = 0.17 12. utilizando a equação de Antoine na temperatura de 36°C.0 a 60.79%) b) % de saturação da mistura (89.Gases e Vapores Emerson Martim 9.0. y N = 0.Determine a pressão de vapor do Br2.1658. Calcular: a) saturação relativa da mistura (89. Determine o ponto de ebulição normal do etanol.0°C. na pressão de 745 mmHg. 15 .Determine a pressão de vapor da água a 78°C. Um tanque de pressão opera a uma pressão interna relativa de 1.00 atm. c) recalcule os itens a e b para uma mistura benzeno-ar nas mesmas condições de pressão e temperatura do exemplo. Calcular a temperatura de ebulição da água no seu interior em Curitiba.Calcule o ponto de ebulição da água de Curitiba. . 22 .0 mmHg. 23.Gases e Vapores Emerson Martim b) a razão mássica benzeno/CO2. sabendo que a pressão barométrica local é 690.