Usando a equação de Riedel determinar o calor latente de vaporização para: 120 kg de acetonitrila

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você precisa calcular o calor latente de vaporização para 120 kg de acetonitrila usando a equação de Riedel. Isso faz parte da matéria de termodinâmica, onde a gente estuda como a energia se comporta durante mudanças de fase, como da líquida para a gasosa. Para resolver isso, vamos precisar saber algumas propriedades da acetonitrila, como a temperatura crítica e a densidade crítica, além de entender como a equação de Riedel funciona.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é o calor latente de vaporização. Basicamente, é a quantidade de energia necessária para transformar 1 kg de uma substância do estado líquido para o gasoso, sem alterar a temperatura. É importante porque nos ajuda a saber quanto calor é preciso para vaporizar certos líquidos.

Passo 3

Agora, vamos falar sobre a equação de Riedel. Essa equação é uma forma de estimar o calor latente de vaporização de uma substância usando suas propriedades críticas. A forma geral da equação de Riedel é:
L = 0.49 times Tc times rhoc^0.68 times (1 - Tr)^0.38
Onde:
  • $ L $ é o calor latente de vaporização (kJ/kg),
  • $ T_c $ é a temperatura crítica (K),
  • $ \rho_c $ é a densidade crítica (kg/m³),
  • $ T_r $ é a razão entre a temperatura do processo ($ T L í T_c $).

Passo 4

Vamos precisar dos valores críticos da acetonitrila:
  • Temperatura crítica ($ T_c $): aproximadamente 469,7 K
  • Densidade crítica ($ \rho_c $): aproximadamente 368 kg/m³
Como não foi fornecida a temperatura do processo, vamos assumir que estamos calculando o calor latente na temperatura ambiente, que geralmente consideramos como 298 K.

Passo 5

Calculando a razão $ T_r $:
Tr

Passo 6

Agora, vamos substituir todos os valores na equação de Riedel:
L = 0.49 times 469,7 times (368)^0.68 times (1 - 0,635)^0.38

Passo 7

Vamos calcular passo a passo:
  1. Calculando $ (368)^{0.68} $:
    (368)^0.68
  2. Calculando $ (1 - 0,635)^{0.38} $:
    368^0.68 approx 55,3
  3. Agora, multiplicando todos os fatores:
    (1 - 0,635)^0.38

Resposta

O calor latente de vaporização para 120 kg de acetonitrila é aproximadamente 7.830 kJ/kg.

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