Considerando que a energia interna específica do hélio a 25º C e 1 atm é 3,80 kJ/mol, e que o volume molar nas mesmas condições é de 25 L/mol, calcule a taxa na qual a entalpia é transportada por uma corrente com vazão molar de 250 kmol/h.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre calcular a taxa de entalpia transportada por uma corrente de hélio. A gente tem a energia interna específica, o volume molar e a vazão molar. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de termodinâmica, especificamente sobre entalpia (
) e como ela se relaciona com a energia interna (
), pressão (
) e volume (
).
Passo 2
Primeiro, precisamos entender que a entalpia (
) de um gás pode ser calculada usando a fórmula:
Aqui,
é a energia interna específica,
é a pressão, e
é o volume molar. Essa relação nos ajuda a encontrar a entalpia por mol de gás.
Passo 3
Vamos calcular o termo
. Sabemos que:
Primeiro, precisamos converter
para a mesma unidade que
, que está em kJ/mol. Sabemos que:
Então,
Passo 4
Agora, vamos calcular a entalpia total por mol usando a fórmula do Passo 2:
Passo 5
Por último, para encontrar a taxa de entalpia transportada (
), usamos a vazão molar (
) fornecida:
Sabemos que:
Convertendo kmol para mol:
Então,
Resposta
A taxa na qual a entalpia é transportada pela corrente é de 1.583.250 kJ/h.