Estime a fugacidade para o isobutileno como um gás a
e 100 bar .
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa estimar a fugacidade do isobutileno, que é um tipo de gás, nas condições de 280°C e 100 bar. Vamos usar conceitos de termodinâmica, especificamente sobre fugacidade, para chegar na resposta. Para isso, vamos precisar entender o que é fugacidade e como calculá-la a partir da pressão e da temperatura dadas.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é fugacidade. Fugacidade é uma medida que ajusta a pressão real de um gás para levar em conta suas interações moleculares reais, diferentemente do comportamento ideal onde as partículas não interagem. Em termos simples, fugacidade nos ajuda a comparar o comportamento real do gás com o de um gás ideal.
Passo 3
Para calcular a fugacidade (
), usamos a seguinte relação:
Aqui,
é a pressão do gás e
é o coeficiente de fugacidade. O coeficiente de fugacidade (
) ajusta a pressão real para considerar a não-idealidade do gás. Se o gás se comportasse perfeitamente de forma ideal,
seria igual a 1, e então
.
Passo 4
Como estamos lidando com um gás em alta pressão (100 bar), é provável que o comportamento não seja ideal, então precisamos estimar o valor de
. Uma maneira simplificada de estimar
é usar o fator de compressibilidade (
), que relaciona a pressão, volume e temperatura de um gás real.
A relação entre
e
é dada por:
Para uma estimativa simplificada, especialmente se não tivermos dados tabulados, podemos aproximar:
Assumindo que
para o isobutileno a 280°C e 100 bar seja aproximadamente 0,95 (esse valor pode variar dependendo de tabelas ou equações de estado mais precisas):
Passo 5
Agora, aplicamos o valor de
na fórmula da fugacidade:
Resposta
A fugacidade do isobutileno nas condições de 280°C e 100 bar é aproximadamente 95,12 bar.