Enunciado
Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 5
Gás metano escoa por uma tubulação com uma vazão volumétrica de 11 ft'/s (0.31 m/s) a uma pressão de 183 atm e a uma temperatura de 56 F (13,3°C). Determine a vazão mássica, em lb/s, utilizando (a) a equação de estado de gás ideal. (b) a equação de van der Waals. (c) o diagrama de compressibilidade.
Passo 1
Faaala, galerinhaaa!!
A letra (a) nos pede a pressão da água pela equação de estado de gás ideal. Logo, teremos:
Assim, teremos:
Logo, pela Equação (2) da Seção 11.2, temos:
Passo 2
Em (c), vamos encontrar a pressão pela equação de Van der Waals. Nós temos que a equação de Van der Waals é dada por:
Vamos substituir os valores na fórmula:
resolvendo estas equações, temos que:
Encontrando a pressão:
Passo 3
Em (c), vamos encontrar a pressão pelo diagrama de compressibilidade, tendo que:
Tr = 1,5; Pr = 4,0 e z = 0,81. Logo, teremos:
Encontrando a massa:
E prontinho!! Encontramos todas as vazões mássicas.
Resposta
a) 85,9 lb/s.
b) 109,6 lb/s.
c) 106,1 lb/s.