Gás natural liquefeito (GNL) deve ser transportado por um cargueiro. A composição molar do GNL é dada abaixo: Metano, CH4 ≔xCH4 0.935 Etano, C2H6 ≔...

a) Para determinar a fração mássica de etano, é necessário calcular a massa molar total da mistura e a massa molar do etano. A massa molar do etano é 30 g/mol. A massa molar total da mistura é dada por: MM = (0,935 x 16) + (0,046 x 30) + (0,012 x 44) + (0,007 x 44 + 2 x 16) MM = 16,04 g/mol A fração mássica do etano é dada por: fração mássica do etano = (0,046 x 30) / 16,04 fração mássica do etano = 0,086 b) A massa molar média da mistura é dada por: MMmédia = (0,935 x 16) + (0,046 x 30) + (0,012 x 44) + (0,007 x 44 + 2 x 16) MMmédia = 16,04 g/mol c) A densidade da mistura gasosa é dada pela equação dos gases ideais: PV = nRT Onde P é a pressão, V é o volume, n é o número de mols, R é a constante dos gases ideais e T é a temperatura em Kelvin. Para calcular o número de mols, é necessário dividir a massa de cada componente pela sua massa molar e multiplicar pelo seu respectivo coeficiente estequiométrico. A massa total da mistura é dada por: m = (0,935 x 16) + (0,046 x 30) + (0,012 x 44) + (0,007 x 44 + 2 x 16) m = 16,04 g O número de mols total é dado por: n = m / MM n = 16,04 g / 16,04 g/mol n = 1 mol A pressão parcial de cada componente é dada pelo produto da fração molar pelo total da pressão. A pressão total é dada por: Ptotal = 1,4 x 10^5 Pa A pressão parcial do metano é dada por: PCH4 = xCH4 x Ptotal PCH4 = 0,935 x 1,4 x 10^5 Pa PCH4 = 1,31 x 10^5 Pa A temperatura em Kelvin é dada por: T = 207 K Substituindo os valores na equação dos gases ideais, temos: PV = nRT V = nRT / P V = (1 mol x 8,31 J/mol.K x 207 K) / 1,4 x 10^5 Pa V = 0,012 m^3 A densidade é dada por: d = m / V d = 16,04 g / 0,012 m^3 d = 1336,67 g/m^3 d) A pressão parcial de metano é de 1,31 x 10^5 Pa, como calculado anteriormente. e) A fração mássica do dióxido de carbono em ppm em massa é dada por: fração mássica do CO2 = (0,007 x 44) / 16,04 fração mássica do CO2 = 0,019 Para converter em ppm em massa, é necessário multiplicar por 10^6: fração mássica do CO2 em ppm em massa = 0,019 x 10^6 fração mássica do CO2 em ppm em massa = 19.000 ppm