Enunciado

Determine o volume ocupado por 2   k g de etileno a 270   K e 2500   k P a . Utilize o diagrama de compressibilidade generalizado.

Passo 1

Vamos a tabela A . 2 para coletarmos as constantes críticas, para o etileno tem:

T c = 282,4   K             P c = 5,04   M P a

Na tabela A . 5 temos a constante dos gases:

R = 0,2964 k J k g ∙ K

Com as constantes em mãos vamos calcular as constantes de estado para podemos olhar no diagrama de compressibilidade e indicar o valor de Z e finalmente termos o cálculo do volume.

Passo 2

Aplicando as fórmulas de temperatura reduzida e pressão reduzida, definidas por:

T r = T T c                           P r = P P c

Substituindo as constantes críticas, temos:

T r = 270 282,4 = 0,956

P r = 2,5 M 5,04   M = 0,496  

O diagrama de compressibilidade generalizado se encontra na página 563.

Olhando no diagrama e utilizando P r e T r chegamos em Z = 0,76

Passo 3

Utilizando a fórmula para gases reais, o cálculo do volume fica:

P V = m Z R T

V = m Z R T P

Substituindo os valores:

V = 2 ∙ 0,76 ∙ 0,2964 ∙ 270 2500 = 0,0487   m 3

Resposta

V = 0,0487   m 3

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