Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 8

Gás metano a 100 atm c-18°C 6 armazenado com um reservatório de L0 m. Determine a massa de metano contida no reservatório, em kg, utilizando (a) a equação de estado de gás ideal. (b) a equação de van der Waals. (c) a equação de Benedict-Webb-Rubin.

Passo 1

Faaala, galerinhaaa!!

A letra (a) nos pede a massa utilizando a equação de estado de gás ideal. Logo, teremos que encontrar o volume para depois encontrarmos a massa:

p V = n R T ,   c o m   n = 1 ,   V = R T / p

Substituindo com os valores nos dados:

V = 8314 * 255 100 = 0,209   m ³ / k g m o l

Agora, conseguimos encontrar a massa:

m = ( 10 / 0,209 ) * ( 16,04 ) = 767,5   k g

Passo 2

Em (b), vamos encontrar a massa pela equação de Van der Waals. Nós temos que a equação é dada por: p = ( R T / V - b ) - ( a / V ² )

Vamos substituir os valores na fórmula para encontrar a partir dela, o valor do volume:

0,01325 * 1 0 7 = 8314 * 255 ( V - 0,0428 ) - 2,293 V ²

Resolvendo, teremos que V = 0,14 m³/kmol.

Agora conseguimos encontrar o valor da massa, pelo volume.

m = ( 10 * 16,04 ) / 0,14 = 1145,7   k g .

Passo 3

Em (c), vamos encontrar a pressão pela equação de Benedict-Webb-Rubin, dada por:

p = ( R T / V ) + [ B R T - A - C / T ² ] * 1 / v ² + [ ( b R T - a ) / v ³ ] + a α / v 6 + c / v 3 T 2 * ( 1 + γ / v ² ) e x p ( - γ / v ² )

Substituindo os valores, teremos uma equação enooorme, que chegaremos nos segundos valores:

v = 0,149 m³/kmol e, assim, encontramos a massa:

m = ( 10 * 16,04 ) / 0,149 = 1076,5   k g .

Resposta

a) 767,5 kg.

b) 1145,7 kg.

c) 1076,5 kg.

Ver Outros Exercícios desse livro