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Enunciado

Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 92

Determine o volume, em m^3 ocupado por 20 kg de hidrogênio (H2) a 1170 kPa, -220ºC.

Passo 1

Ooopa, beleza?

Vamos lá pra mais uma questão bem interessante e bemmm simples de termodinâmica!

Passo 2

Obtendo os valores críticos de hidrogênio da tabela de propriedades críticas de elementos selecionados

  • Massa molar do hidrogênio: M = 2,016   k g / k m o l
  • Pressão crítica: p c = 13   b a r
  • Temperatura crítica: T c = 33,2   K

Calculando a temperatura e pressão reduzida

T R = T T c = - 220 + 273,15   K 33,2   K = 1,60

p R = p p c = 1170   k P a 1   b a r 100   k P a 13   b a r = 0,9

Obtendo o pseudo volume reduzido dos dados de compressibilidade generalizado a temperatura e volume reduzido

v R ' ≈ 1,70

Passo 3

Escrevendo o volume específico pseudo reduzido

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

→ v = v R ' R - T c / p c M = 1,70 8,314   k J / k m o l ⋅ K 33,2   K / 13   b a r 2,016   k g / k m o l 1   b a r 100   k P a

→ v = 0,1790   m 3 / k g

Passo 4

Calculando o volume

V = m v = 20   l b 0,1790   m 3 / k g = 3,58   m 3

Resposta

V = 3,58   m 3

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