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Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 87

87 Um quilograma de CO2 deve ser aquecido de 30 a 1500 °C a pressão de 100 kPa. Calcule a variação de entalpia específica neste processo com os seguintes métodos:

a. Calor específico constante e com valor tomado na Tab. A.5.

b. Calor específico constante mas avaliado com a equação Tab. A.6 e a temperatura média.

c. Calor específico variável e integrando a equação da Tab. A.6.

d. Utilizando as tabelas de gases perfeito (A.8).

Passo 1

Nessa questão vamos usar três forma de calcular o Δ u :

- usando a tabela A.5:

Já pega o C v 0 e calcula:

Δ u ≅ C v 0 Δ T

- usando a tabela A.6:

Primeiro achar o θ :

θ = T 1000

Daí calcula o C p 0 :

C p 0 = C 0 + C 1 θ + C 2 θ 2 + C 3 θ 3

Depois acha o C v 0 :

C v 0 = C p o - R

Daí joga na equação do item a.

- usando a tabela A.8:

Δ u = u 1200 - u 600

Passo 2

  1. Pegando o C v 0 na tabela A.5:

    2. Δ u ≅ 0 , 842 × 1 5 00 - 30

    Δ u ≅ 1237,7   k J / k g

    Passo 3

  2. Pegando os dados da tabela A.6:

    3. Antes precisamos calcular a temperatura média:

    T = 15 00 + 3 0 2 + 273,15

    T = 1038,15   K

    Achando o theta:

    θ = 1038,15 1000

    θ = 1,0383

    Calculando o C p 0 :

    C p 0 = 0,45 + 1,67 × 0,9 + 1,27 × 0,9 2 + 0,39 × 0,9 3

    C p 0 = 1839   k J / k g K

    E finalmente:

    Δ u = 1762,76   k J / k g

    Passo 4

  3. Usando a tabela A.8:

Δ u = 1981,35 - 217,12

Δ u = 1764,2   k J / k g

Resposta

Δ u ≅ 391,8   k J / k g

Δ u = 611,8   k J / k g

Nessa questão vamos usar três forma de calcular o Δ u :

- usando a tabela A.5:

Já pega o C v 0 e calcula:

Δ u ≅ C v 0 Δ T

- usando a tabela A.6:

Primeiro achar o θ :

θ = T 1000

Daí calcula o C p 0 :

C p 0 = C 0 + C 1 θ + C 2 θ 2 + C 3 θ 3

Depois acha o C v 0 :

C v 0 = C p o - R

Daí joga na equação do item a.

- usando a tabela A.8:

Δ u = u 1200 - u 600

Passo 2

  1. Pegando o C v 0 na tabela A.5:

    2. Δ u ≅ 0,653 × 1200 - 600

    Δ u ≅ 391,8   k J / k g

    Passo 3

  2. Pegando os dados da tabela A.6:

    3. Antes precisamos calcular a temperatura média:

    T = 1200 + 600 2

    T = 900   K

    Achando o theta:

    θ = 900 1000

    θ = 0,9

    Calculando o C p 0 :

    C p 0 = 0,45 + 1,67 × 0,9 + 1,27 × 0,9 2 + 0,39 × 0,9 3

    C p 0 = 1,2086   k J / k g K

    Agora o C v 0 :

    C v 0 = 1,2086 - 0,1889

    C v 0 = 1,0197   k J / k g K

    E finalmente:

    Δ u = 1,0197 × 1200 - 600

    Δ u = 611,8   k J / k g

    Passo 4

  3. Usando a tabela A.8:

Δ u = 996,64 - 392,72

Δ u = 603,93   k J / k g

Resposta

Δ u ≅ 391,8   k J / k g

Δ u = 611,8   k J / k g

Δ u = 603,93   k J / k g

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