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Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 17.Problemas - Ex. 142

Considere uma mistura equimolar de oxigênio e nitrogênio. Determine a temperatura crítica, a pressão e a densidade para uma temperatura de estagnação e uma pressão de 600   K e 300   k P a respectivamente.

Passo 1

Fala aí! Tudo beleza? Partiu resolver uma questãozinha? Partiu!

Vamos começar anotando os dados do nosso enunciado:

T 0 = 600   K P 0 = 300   k P a

Beleza! Agora vamos buscar os dados do oxigênio e do nitrogênio, nas tabelas A-1 e A-2:

k O 2 = 1,395 k N 2 = 1,4

M O 2 = 32   k g / k m o l M N 2 = 28   k g / k m o l

Beleza! Agora vamos encontrar os dados da nossa mistura, primeiro o M m :

M m = y O 2 .   M O 2 + y N 2 .   M N 2

M m = 0,5   .   32 + 0,5   .   28

M m = 30   k g / k m o l

E agora o R m :

R m = R u M m

R m = 8,314 30

R m = 0,2771   k J / k g   .   K

Beleza! Vamos em frente!

Passo 2

O enunciado pediu pra gente, a temperatura, a pressão e densidade, vamos achar tudão! Começando pela temperatura:

T = T 0   .   2 k + 1

T = 600   .   2 1,4 + 1

T = 500   K

Agora a pressão:

P = P 0   .   2 k + 1 k / ( k + 1 )

P = 300   .   2 1,4 + 1 1,4 / ( 1,4 + 1 )

P = 158,5   k P a

Passo 3

Agora pra fechar:

ρ = P R   .   T

ρ = 158,5 0,2771   .   500

ρ = 1,144   k g / m ³

Arrasamos!!

Resposta

T = 500   K P = 158,5   k P a ρ = 1,144   k g / m ³

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