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Calculadora de composição da fase vapor

Um líquido ideal com 0,6 do componente 1 e 0,4 do componente 2, com pressões de vapor puras de 100 e 50, gera um vapor com 0,75 do componente 1. Com frações e pressões puras, receba pressões parciais, total e composição do vapor. Grátis no seu navegador.

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Se você digitar
X1
0,6
X2
0,4
P1 (sat)
100
P2 (sat)
50
Você obtém
Pressão parcial 1
60
Pressão parcial 2
20
Pressão total
80
Y1
0,75

A composição da fase vapor é o conjunto de frações molares do gás que coexiste em equilíbrio com uma mistura líquida. Para um líquido binário ideal, a lei de Raoult multiplica cada fração molar líquida pela pressão de vapor pura do componente, soma essas pressões parciais em uma pressão total e divide cada pressão parcial pela total para obter y1 e y2. Quando a pressão total é zero, a resposta é um erro claro de entrada inválida, e não uma divisão por zero silenciosa.

O que o vapor sobre uma mistura líquida contém

Quando uma mistura líquida fica em um recipiente fechado, parte de cada componente evapora até que o gás entre em equilíbrio com o líquido. Para um líquido ideal de dois componentes, a lei de Raoult diz que cada um contribui com uma pressão parcial igual à sua fração molar no líquido vezes a sua pressão de vapor pura naquela temperatura. A soma das duas pressões parciais é a pressão total, e dividindo cada uma pelo total você obtém as frações molares do vapor. Com um líquido de 0,6 e 0,4 e pressões puras de 100 e 50, as parciais são 60 e 20, o total é 80 e o vapor tem 0,75 e 0,25.

Erros comuns com a lei de Raoult

As pressões de vapor puras precisam corresponder à temperatura do sistema, porque a ferramenta não as procura nem aplica constantes de Antoine. As duas devem estar na mesma unidade, seja quilopascal, bar, atmosfera ou torr, para que as frações do vapor fiquem sem dimensão. Cada fração do líquido deve ficar entre zero e um, e juntas não podem passar de um. Se as duas pressões puras forem zero, não há vapor a descrever, e você recebe uma mensagem clara em vez de uma divisão por zero. O modelo é ideal e aceita só dois componentes.

x1 e x2 precisam somar um?

Eles não podem ultrapassar um. Uma soma abaixo de um é permitida quando você modela uma base binária parcial; apenas os dois componentes informados contribuem para P e para y1, y2.

A calculadora de composição da fase vapor é gratuita?

A ferramenta do navegador roda grátis no seu dispositivo.

Há suporte para misturas não ideais ou mais de dois componentes?

Não. Este produto é a resolução binária ideal de Raoult a partir das frações molares líquidas e das pressões de vapor puras. Coeficientes de atividade e sistemas multicomponentes estão fora do escopo.

Como calculo a composição do vapor pela lei de Raoult?

Multiplique cada fração molar do líquido pela pressão de vapor pura do componente, some os dois resultados para ter a pressão total e divida cada pressão parcial pelo total. Com 0,6 e 0,4 a 100 e 50, saem 60, 20 e 80.

Por que o vapor fica mais rico no componente mais volátil?

Porque a pressão parcial dele ocupa uma parte maior do total. No exemplo, o componente 1 é 0,6 do líquido, mas 0,75 do vapor, já que sua pressão de vapor pura é o dobro.

Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.

POSThttps://api.kit.forhosting.com/chem/vapor-phase-composition

Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/vapor-phase-composition \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"x1":0.6,"x2":0.4,"p1_sat":100,"p2_sat":50}'
{
  "x1": 0.6,
  "x2": 0.4,
  "p1_sat": 100,
  "p2_sat": 50
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "chem.vapor_phase_composition",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.

por chamadaUS$ 0,002

Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.

HTTPCódigoO que significa
401unauthorizedToken ausente ou inválido. Confira o header Authorization.
402insufficient_balanceSaldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo.
404unknown_typeEsse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo.
429rate_limitedMuitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo.

Entradas da lei de Raoult: frações molares líquidas e pressões de vapor puras

Modele um líquido ideal de dois componentes como um equilíbrio de sistema aberto em que cada componente contribui com uma pressão parcial igual à sua fração molar líquida vezes a sua pressão de vapor pura na temperatura do sistema. Frações líquidas cuja soma ultrapassa um falham na validação, pois uma base binária não pode exceder um mol completo. O motor não consulta constantes de Antoine nem converte unidades: você fornece P_i^sat já avaliada na temperatura de interesse. Envie x1 e x2 como números finitos no intervalo fechado de zero a um; os aliases opcionais mole_fraction_1, liquid_mole_fraction_1 e x_1 correspondem ao primeiro componente, com os aliases paralelos para o segundo componente. As pressões de vapor puras p1_sat e p2_sat devem ser números finitos não negativos em qualquer unidade de pressão coerente — quilopascals, bars, atmosferas ou torr — desde que ambas compartilhem a mesma unidade, de modo que a pressão total e as frações de vapor permaneçam adimensionais e consistentes. Cadeias numéricas são aceitas e convertidas da mesma forma que números JSON. Valores fora do intervalo de zero a um, campos ausentes, magnitudes não finitas e pressões puras negativas levantam invalid_input e não são cobrados. Entradas idênticas sempre produzem o mesmo JSON, pois o caminho é aritmética pura, sem rede, sem semente aleatória e sem relógio, o que torna a calculadora de composição da fase vapor segura para fixar em testes automatizados e gabaritos de sala de aula.

Lendo y1, y2, as pressões parciais e a pressão total

Em caso de sucesso, a resposta devolve x1, x2, p1_sat e p2_sat após arredondamento estável, e em seguida informa partial_pressure_1 igual a x1 vezes p1_sat e partial_pressure_2 igual a x2 vezes p2_sat. O campo total_pressure é a soma dessas duas pressões parciais e é o denominador usado para as frações de vapor. Os campos y1 e y2 são as frações molares da fase vapor; vapor_mole_fractions as repete como um objeto aninhado para clientes que preferem um único mapa. O rótulo da fórmula é sempre y_i igual a x_i vezes P_i_sat sobre P, e method é sempre raoult_vapor_phase_composition, para que o código a jusante possa ramificar sem inspecionar formatos. Quando as duas pressões de vapor puras são zero, ou quando as duas contribuições líquidas se anulam de modo que a soma é exatamente zero, o motor recusa a requisição com invalid_input e uma mensagem que informa que a pressão total é zero e que as frações molares da fase vapor são indefinidas — este é o contrato do produto para o caso-limite de pressão zero, em vez de retornar NaN ou infinito. Use as pressões parciais quando precisar de intermediários no estilo de Dalton para um relatório; use apenas y1 e y2 quando um esboço de destilação precisar somente da composição do vapor; use total_pressure ao verificar se a pressão de ponto de bolha confere com uma medição de laboratório na mesma unidade das pressões puras que você forneceu.

Uso da API, preços, fluxos de sala de aula e limites práticos

Use a calculadora gratuita de composição da fase vapor no navegador para conferir lições de casa, demonstrações em aula e cálculos rápidos de ELV de cabeça, sem instalar Aspen, CoolProp ou um simulador de processos local. Autores que distribuem SDKs podem mapear y1 e y2 diretamente em tabelas de interface ao lado dos x1 e x2 líquidos — o mesmo layout lado a lado que os estudantes desenham ao aplicar a lei de Raoult à mão em um diagrama Txy ou Pxy binário. Envie um corpo JSON com os quatro campos obrigatórios x1, x2, p1_sat e p2_sat (ou seus aliases documentados). Use a API pré-paga quando uma plataforma de tutoria, serviço de caderno de laboratório, pipeline de engenharia química ou sandbox de avaliação precisar de um contrato estável com saldo KIT a US$ 0,002 por item bem-sucedido; falhas de validação nunca consomem saldo depois que o motor rejeita a requisição. Combine este endpoint com uma ferramenta de pressão parcial quando você já conhece as frações molares do gás e a pressão total, ou com utilitários de constante de equilíbrio quando o próximo passo é a extensão da reação, e não a separação de fases. Mantenha as pressões puras não negativas e dentro dos limites de magnitude publicados para que os isolates do Worker permaneçam seguros.

Lições e provas de ELV binário

Estudantes informam as frações molares líquidas e as pressões de vapor puras, leem y1 e y2 e recebem um erro invalid_input claro quando a pressão total é zero, em vez de uma divisão por zero enigmática.

Geradores de tutoria e de currículo

Criadores de lições produzem exemplos resolvidos de composição de vapor por Raoult com JSON estruturado para flashcards, roteiros passo a passo e exercícios com correção automática, sem embutir um simulador de processos.

Pipelines leves de processo e de laboratório

Scripts que precisam de frações molares de vapor binário ideal a partir de valores de Psat medidos ou tabelados chamam um endpoint pré-pago estável em vez de reimplementar y_i = x_i·Psat_i / P em cada linguagem.

Como calculo as frações molares da fase vapor com esta calculadora?

Envie um JSON com x1, x2, p1_sat e p2_sat. A resposta inclui as pressões parciais, total_pressure, y1 e y2 pela lei de Raoult (y_i = x_i·P_i^sat / P).

O que acontece quando a pressão total é zero?

A requisição falha com invalid_input. Se a soma de x_i·P_i^sat é zero, as frações molares da fase vapor são indefinidas e o motor recusa a divisão em vez de retornar NaN.

Ver a documentação completa do KIT →