Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 64
Uma mistura gasosa consiste em de metano e de etano em massa. Um milhão de pés cúbicos dessa mistura estão presos em uma formação geológica como gás natural a
e . Seis mil pés desse gás são então bombeados para a superfície. Na superfície, a pressão do gás é de , e a sua temperatura é de . Usando a regra de Kay e os diagramas de desvio da entalpia, calcule o trabalho necessário para bombear o gás.
Passo 1
Fala aí galera, bora pra mais um problema de Termodinâmica para tirar aquele notão na prova. Primeiramente, se considerarmos de mistura, teremos que:
Portanto, o número total de mols da mistura e as frações molares são:
O peso molecular aparente é determinado através de:
Já a constante, é dada por:
Passo 2
O calor específico de pressão constante da mistura é determinado a partir de:
Para usar a regra de Kay, precisamos determinar a temperatura pseudo-crítica e a pressão pseudo-crítica da mistura usando as propriedades do ponto crítico dos gases.
O fator de compressibilidade da mistura de gases no reservatório e a massa desse gás são:
Da figura A-15:
Logo:
Os fatores de partida da entalpia no reservatório e na superfície são (de EES ou Fig. A-29):
Passo 3
Continuando, a mudança de entalpia para a mistura de gás ideal é:
A mudança de entalpia com fatores de partida é:
A entrada de trabalho é então: