Solução Callen; termodinâmica

Problemas
Solu¸
c˜ ao do cap´ıtulo 1
1.3-1)
(1)

.
S
.
.J

0, 1Kg − N aCl − 100g
(2)

0, 15Kg − C12 H22 O11 − 150g
(3)

0, 50KgH2 O − 500g

o volume restante do sistema ´e 0, 55 × 10−3 m3 V = 0, 55l Qual ´e o n´ umero de moles dos trˆes componentes do sistema?
Solu¸ca˜o: Podemos calcular o n´ umero de moles atrav´es da massa molar
100
= 1, 71mol
58, 44

R
.
A
N1 =

m1 = 22, 99 + 35, 45 = 58, 44g

N2 =

150
= 0, 43mol
342

m2 = 12 × 12 + 22 × 1 + 11 × 16 = 342
N3 =

500
= 27, 77mol
18

m3 = 2 × 1 + 16 = 18
Quais as fra¸c˜oes molares?
Solu¸ca˜o: Primeiramente vamos calcular o n´ umero de mols
3

Nr = 1.71 + 0, 43 + 27.77 = 29.9

Nt =

r=1

Nk r j Nj

F =

F1 = 0.057 F2 = 0.014 F3 = 0.93
Qual o volume molar do sistema?
Solu¸ca˜o: O volume molar do sistema ´e dado por

1

Vm =

V
3
r=1

=

Nr

V
0.55 × 10−3
=
= 18.39 × 10−6 m3 /mol
Nt
29.9

.
S
.
.J

1.3-2) Sabemos que o boro ´e uma mistura dos is´otopos B 10 (10.0129g) e
B (11.0093g). Queremos saber qual a fra¸ca˜o que cada um contribui para o boro encontrado na natureza (10.811g). Qual a fra¸c˜ao molar de B 10 na mistura? Solu¸ca˜o:
11

x(10.0129) + y(11.0093) = 10.811

x+y =1 usando que y = (1 − x)

R
.
A

x(10.0129) + (1 − x)(11.0093) = 10.811
10.0129x + 11.0093 − 11.0093x = 10.81

10.0129x − 11.0093x = 10.81 − 11.0093
−0.9964x = −0.1993(−1)

x=

0.1993
= 0.20
0.9964

B 10 = 20%

1.3-3)
(1)

C2 H5 OH − 0.79g/cm3 − 20cm3
(2)
CH3 OH − 0.81g/cm3 − 20cm3
(3)
H2 O − 1g/cm3 − 20cm3
2

Qual ´e o n´ umero de moles e a fra¸c˜ao molar dos trˆes componentes do sistema?
Solu¸ca˜o:
N1 =

0.79 × 20
15.8
= 0.34
2 × 12 + 6 × 1 + 1 × 16 46

N2 =

.
S
.
.J

0.81 × 20
16.2
=
= 0.51
12 + 4 × 1 + 16
32

N3 =

1 × 20
20
=
= 1.11
2 × 1 + 16
18

3

Nt =

Nr = 0.34 + 0.51 + 1.11 = 1.96 r=1 R
.
A
Fm =

Nk r j Nj

F1 = 0.17 F2 = 0.26 F3 = 0.57
1.3-4)