Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 140
Uma certa quantidade de nitrogênio é mantida a 400 psia e . Compare o volume específico do nitrogênio, como previsto pela (a) equação de estado do gás ideal, (b) a equação de estado de Benedict-Webb-Rubin e (c) com o fator de compressibilidade.
Passo 1
Antes de começar, vamos listar algumas propriedades do nitrogênio:
- ;
- ;
- ;
Passo 2
Pela equação dos gases ideais, teremos:
Assim,
Passo 3
A equação de Benedict-Webb-Rubin é dada por:
Aqui temos de usar as unidades do SI, assim, substituindo na expressão, teremos:
Solucionando essa equação chegaremos que o volume específico molar será igual a , vamos converter para nosso volume específico envolvendo a massa, assim:
Utilizando um fator de conversão para as unidades inglesas, temos:
Passo 4
Pelo fator de compressibilidade vamos utilizar o gráfico de compressibilidade, para isso precisaremos da temperatura e pressão reduzida, daí:
Daí, conseguimos encontrar que o fator de compressibilidade é igual a .
Assim, o volume específico será dado por:
Resposta
Assim,
- ;
- .