Para o diagrama abaixo, no qual está representada a curva de equilíbrio
(T,x,y) para quantidade equimolar de benzeno e tolueno a uma pressão de 1
atm, responda:
a) A temperatura em que a mistura começa a entrar em ebulição e a
Composição.
b) A temperatura em que a mistura deixa de estar em ebulição e a composição
da última gota de líquido.
c) A fração da mistura que é VAPOR a 86°C

Question

Para o diagrama abaixo, no qual está representada a curva de equilíbrio
(T,x,y) para quantidade equimolar de benzeno e tolueno a uma pressão de 1
atm, responda:
a) A temperatura em que a mistura começa a entrar em ebulição e a
Composição.
b) A temperatura em que a mistura deixa de estar em ebulição e a composição
da última gota de líquido.
c) A fração da mistura que é VAPOR a 86°C

Accepted Answer

Para responder às perguntas, precisamos analisar o diagrama de equilíbrio líquido-vapor fornecido.

a) **Temperatura em que a mistura começa a entrar em ebulição e a composição:**

- A mistura começa a entrar em ebulição na curva inferior (curva de ebulição). Para uma composição equimolar (fração molar de benzeno = 0,5), a temperatura de ebulição é aproximadamente 90°C.

b) **Temperatura em que a mistura deixa de estar em ebulição e a composição da última gota de líquido:**

- A mistura deixa de estar em ebulição na curva superior (curva de orvalho). Para uma composição equimolar (fração molar de benzeno = 0,5), a temperatura em que a última gota de líquido evapora é aproximadamente 105°C.

c) **Fração da mistura que é VAPOR a 86°C:**

- A 86°C, traçamos uma linha horizontal e verificamos onde ela intersecta as curvas de ebulição e orvalho. A composição líquida (x) e a composição do vapor (y) são encontradas nas interseções com as curvas inferior e superior, respectivamente. 
- A fração de vapor ($f_v$) pode ser calculada usando a regra da alavanca:

$$
f_v = \frac{y - z}{y - x}
$$

onde $z$ é a composição inicial (0,5), $x$ é a fração molar no líquido, e $y$ é a fração molar no vapor.

- Aproximadamente, a 86°C, $x \approx 0,3$ e $y \approx 0,7$. Assim:

$$
f_v = \frac{0,7 - 0,5}{0,7 - 0,3} = \frac{0,2}{0,4} = 0,5
$$

Portanto, a fração da mistura que é vapor a 86°C é aproximadamente 0,5 (ou 50%).

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