(ITA) Determine a massa específica do ar úmido, a 25ºC e pressão de 1atm, quando a umidade relativa do ar for igual a 60%. Nessa temperatura, a pressão de vapor saturante da água é igual a 23,8mmHg. Assuma que o ar seco é constituído por N2(g) e O2(g) e que as concentrações dessas espécies no ar seco são iguais a 79 e 21% (v/v), respectivamente.
\[\eqalign{ & 23,8{\text{ }}mmHg{\text{ }} - - - - - {\text{ }}100\% \cr & x - - - - - - - - - - - - 60\% \cr & x = 14,28{\text{ }}mmHg }\]
Dessa maneira, temos que:
Pressão do ar seco \(= {\text{ }}760{\text{ }} - {\text{ }}12,28{\text{ }} = {\text{ }}745,72{\text{ }}mmHg\)
Pressão parcial apresentada pelo \({O_2}\) \(= 0,21 \cdot 745,72 = 156,6mmHg\)
Pressão parcial apresentada pelo \({N_2}\) \(= 0,79 \cdot 745,72 = 589,1mmHg\)
Nesta etapa, com a informação sobre o ar com 60% de umidade (x=fração molar), teremos:
\[{X_{{H_2}0}} = \dfrac{{14,28}}{{760}};{X_{{O_2}}} = \dfrac{{156,6}}{{760}};{X_{{N_2}}} = \dfrac{{589,1}}{{760}}\]
Com isso, temos que a massa molar (M) média do ar com 60% de umidade é dada por:
\[\eqalign{ & M = {X_{{H_2}0}} \cdot {M_{{H_2}0}} + {X_{{O_2}}} \cdot {M_{{O_2}}} + {X_{{N_2}}} \cdot {M_{{N_2}}} \cr & M = \dfrac{{14,28}}{{760}} \cdot 18 + \dfrac{{156,6}}{{760}} \cdot 32 + \dfrac{{589,1}}{{760}} \cdot 28 = \boxed{28,6\dfrac{g}{{mol}}} \cr & d = \dfrac{{PM}}{{RT}} = \dfrac{{1 \cdot 28,6}}{{0,082 \cdot 298}} = \boxed{1,17\dfrac{g}{L}} }\]
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Analise Físico-química Aplicada à Saúde
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