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Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 81

Qual é o erro percentual na pressão se for adotado o modelo de gás perfeito para representar o comportamento do vapor superaquecido de amônia a 40   ° C e 500   k P a ? Qual será o erro percentual se for usado o diagrama generalizado de compressibilidade, Fig. D.1?

Passo 1

Oi pessoal, tudo certo? Vamos analisar essa questão!

A amônia superaquecida possui, para 500   k P a e 40 ° C , volume específico igual a:

v = 0,2922   m 3 / k g

Usando a equação do gás ideal, temos que:

v = R T P

Onde R = 0,48819   k J / k g K .

Portanto:

v = 0,48819 ⋅ 313 500

v = 0,3056   m 3 / k g

O erro:

e r r o = 0,3056 - 0,2922 0,2922 100

e r r o = 4,36 %

Passo 2

Usando o gráfico de compressibilidade generalizada da figura D1. Temos que:

P c = 11,35   M P a

T c = 405   K

Logo:

T r = T T c = 313 405,5

T r = 0,7718

E:

P r = P P c = 0,5 11,35

P r = 0,04405

Analisando T r = 0,7718 , temos que P r = 0,04405 e Z = 0,97 .

Temos que:

v = Z R T P

v = 0,97 ⋅ 0,48819 ⋅ 313 500

v = 0,296   m 3 / k g

Com erro de:

e r r o = 0 , 296 - 0,2922 0,2922 100

e r r o = 1,4 %

Resposta

Modelo do gás perfeito:

e r r o = 4,36 %

Modelo usando o gráfico de compressibilidade:

e r r o = 1,4 %

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