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Enunciado

Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 94

Determine a temperatura, em °F, do etano (C2H6) a 500 lbf/in2 (3,4 MPa) e um volume específico de 0,4 ft3/lb (0,02 m3/kg).

Passo 1

Ooopa, beleza?

Vamos lá pra mais uma questão bem interessante de termodinâmica!

Passo 2

É dado que:

  • Pressão: p = 500   l b f / i n 2
  • Volume específico: v = 0,4   f t 3 / l b

Da tabela de propriedades críticas de elementos selecionados

  • Massa molar do etano: M = 30,07   l b / l b m o l
  • Pressão crítica: p c = 48,2   a t m
  • Temperatura crítica: T c = 549 ° R

Passo 3

Substituindo nas fórmulas para pseudo-reduzido volume específico

v R ' = v - R - T c / p c = M v R - T c / p c

= 30,07   l b / l b m o l 0,4   f t 3 / l b 1545   f t ⋅ l b f / l b m o l ⋅ ° R 549 ° R / 48,2   a t m 14,696   l b f / i n 2 1   a t m 144   l b f / f t 2 1   l b f / i n 2

→ v R ' = 1,45

Para a pressão reduzida

p R = p p c = 500   l b f / i n 2 48,2   a t m 14,696   l b f / i n 2 1   a t m = 0,706

Dos dados de compressibilidade generalizado

T R ≈ 1,18

Passo 4

Podemos resolver para a temperatura usando

T R = T T c → T = T R T c = 1,18 549 - 459,67 ° F

→ T = 188,15 ° F

Resposta

T = 188,15 ° F

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