LISTA DE EXERCÍCIO OP3

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LISTA DE EXERCÍCIO I 
DISCIPLINA: OPERAÇÕES UNITÁRIAS III 
PROFESSOR: HENRIQUE 
 
1) Uma mistura líquida contendo 25% em mol de benzeno e 75% em mol de álcool 
etílico, com os componentes miscíveis em todas as proporções, é aquecida a 
pressão constante de 1 atm (101,3 kPa) de 60 °C a 90 °C. 
a. A que temperatura se inicia a vaporização? 
b. Qual a composição da primeira bolha de vapor formada? 
c. Qual a composição do líquido residual quando 25% em mol da mistura inicial é 
evaporada? Assuma que todo o vapor formado permanece retido no equipamento 
e que ele está completamente misturado e em equilíbrio com o líquido residual. 
d. Qual a composição do líquido residual quando 90% em mol da mistura inicial é 
evaporada? 
e. Qual a composição do líquido residual se após uma vaporização de 35% em mol 
da mistura inicial, o vapor formado é removido e uma evaporação adicional de 35% 
em mol é efetuada? 
As questões acima devem ser respondidas com base no diagrama de equilíbrio 
obtido a partir de dados experimentais (Tabela 1) 
 
2) A volatilidade relativa, α, do benzeno em relação ao tolueno a 1 atm é de 2,5. 
Construa um diagrama yx para este sistema a 1 atm. Repita a construção utilizando 
dados de pressão de vapor para o benzeno e para o tolueno (tabela abaixo) em 
conjunção com as leis de Raoult e Dalton. Construa também um diagrama Txy para o 
sistema e responda as questões abaixo: 
a. Um líquido contendo 70% em molde benzeno e 30% de tolueno é aquecido em um 
recipiente a 1 atm até que 25% em mol da mistura original seja evaporada. Determine 
a que temperatura é preciso aquecer a mistura para atender esta condição. 
b. Considerando que as fases são separadas mecanicamente e que o vapor se 
condensa, determine a composição do vapor condensado e do líquido residual. 
c. Calcule e trace um diagrama dos K-valores em função da temperatura a 1 atm. Que 
conclusões podemos tirar deste resultado? 
 
3) (Determine as temperaturas dos pontos de bolha e de orvalho e as correspondentes 
composições de vapor e de líquido para uma mistura com 30 % em mol de n-hexano, 
32% em mol de n-heptano e 38% em mol de n-octano à pressão total de 1,2 bar. 
Dados: 
Equação de Antoine na gama de temperaturas de interesse: 
 
Onde t é a temperatura em ºC. 
 
 
4) Uma mistura líquida saturada contendo 50% em mol de A e 50% em mol de B, é 
alimentada continuamente no aparato abaixo a uma taxa F = 40 mol/h. O condensado 
proveniente do condensador é dividido em duas correntes, Refluxo (retorna ao 
recipiente de alimentação) e destilado (sai como produto). 
a. Considerando que a taxa de produção do produto de fundo é de W = 30 mol/h e que 
a volatilidade relativa αAB = 2, qual será a composição do destilado e do produto de 
fundo? 
 
OBS: Para fins de resolução das questões 1 e 2, faça uma regressão dos dados de 
pressão de vapor com base na equação de Antoine: