Lista - Mistura - 2023-2

Exercício 1 Numa mistura benzeno-nitrogênio a 40°C e 720 mm Hg, a pressão parcial do benzeno é de 50 mm Hg. Para separar 90% do benzeno, se submete a mistura a um resfriamento e compressão. Determine: a) A pressão final, se a mistura é resfriada até 5°C; b) O volume inicial da mistura que se deve processar para condensar 60 kg de benzeno; Dado: Tensões de vapor do benzeno conforme tabela abaixo: T(°C) 5 10 20 30 40 50 Pª (mm Hg) 34,9 45,6 75,3 119,4 183,2 271,6 Exercício 1 Resolução A umidade absoluta inicial da mistura é: Wi = \frac{78 x 50}{28 (720 - 50)} = 0,208 kg benzeno/kg N₂ Como se deseja separar 90% do benzeno, a umidade final do nitrogênio será 10% da inicial, assim: Wf = 0,1 x 0,208 = 0,0208 kg benzeno/kg N₂ a) Mas, a pressão do benzeno ao se resfriar até 5°C cai para 34,9 mmHg, portanto, a pressão final da mistura é: 0,0208 = \frac{78 x 34,9}{28 (P - 34,9)} \longrightarrow P = 4.709 mmHg Exercício 1 Resolução b) A quantidade condensada, por kg de N₂ é: 0,208-0,0208 = 0,187 kg de benzeno. Mas, o volume da mistura por kg de N₂ é: Vₕ = \frac{0,0224 x 313 x 760}{273 x 720} \frac{(1 + \frac{0,208}{28}) x 10³}{1,040 m³/kg N₂ } Portanto, o volume da mistura inicial que se deve processar é: V = \frac{60 kg benzeno}{0,187 kg benzeno/kg de N₂} x 1,040 m³/kg N₂ = 333,4 m³