Enunciado

Determine o fator de compressibilidade do vapor d’água a 120 bar e 520°C, utilizando

(a) dados do diagrama de compressibilidade.

(b) dados das tabelas de vapor.

Compare os valores obtidos nos itens (a) e (b) e comente

Passo 1

Saalve, beleza?

Vamos lá pra mais uma questão bem interessante de termodinâmica! É importante a gente saber a precisão dos dados generalizados de compressibilidade pra saber se a gente pode usar sem peso na consciência kkkk

Passo 2

a) Pra referenciar os diagramas de compressibilidade generalizados, devemos primeiro achar a pressão e temperatura reduzidas

Da tabela de propriedades de materiais e elementos selecionados:

  • Pressão crítica da água: p c = 220,9   b a r
  • Temperatura crítica da água: T c = 647,3   K

Passo 3

Resolvendo para pressão e temperatura reduzidas

p R = p p c = 120   b a r 220,9   b a r = 0,5432

T R = T T c = 520 + 273,15   K 647,3   K = 1,225

Do diagrama de compressibilidade generalizado Z ≈ 0,91

Passo 4

b) Das tabelas de vapor, o fator de compressibilidade é calculado como

Z = p v R T

Onde R = R - / M e M é a massa molar da substância.

Passo 5

Da tabela de propriedades críticas de elementos selecionados, a massa molar da água é M = 18,02   k g / k m o l

Das tabelas de água superaquecida em p = 120     b a r e T = 520 ° C , temos que

v = 0,02781   m 3 / k g

Resolvendo para a constante de compressibilidade

Z = 120   b a r 0,02781   m 3 / k g 8,314   k J / k m o l ⋅ K 18,02   k g / k m o l 520 + 273,15 K 100   k P a 1   b a r = 0,912

Resposta

a) Z ≈ 0,91

b) Z = 0,912

Ver Outros Exercícios desse livro