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Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 33

Um recipiente com paredes duplas apresenta a cavidade formada pelas duas paredes ocupada por C O 2 a pressão e temperatura ambientes. Quando o recipiente é carregado com um líquido criogênico a 100   K , a cavidade fica ocupada com sólido e vapor em equilíbrio. Admitindo que você não tenha em mãos uma tabela de propriedades termodinâmicas para o C O 2 a 100   K , mas saiba que a - 90   ° C a pressão de saturação é 38.1   k P a e h s v é igual a 574,5   k J / k g , estime a pressão na cavidade se a temperatura do C O 2 for igual a 100   K .

Passo 1

EAE GALERA, firmeza? Chega mais aqui que eu tenho que contar um negócio: VOCÊ É FODA. Dito isto, vamos para a resolução do problema no qual utilizaremos a seguinte equação (é literalmente só usar a equação):

d P s u b d T = h s v T v s v ≈ h s v P s u b R T 2 (1)

ENTÃO SIMBORA PRA QUESTÃO, QUE HOJE É DIA PAE!

Passo 2

Primeiramente, vamos manipular a equação (1), de tal forma que:

d P s u b d T = h s v P s u b R T 2

d P s u b P s u b = h s v d T R T 2

∫ 1 2 d P s u b P s u b = ∫ 1 2 h s v R d T T 2    

∫ 1 2 d P s u b P s u b = h s v R ∫ 1 2 d T T 2    

ln ⁡ P 2 P 1 = h s v R T 2 - T 1 T 1 T 2      

Aplicando os valores numéricos estabelecidos no enunciado, temos:

ln ⁡ P 2 P 1 = h s v R 1 T 1 - 1 T 2      

ln ⁡ P 2 P 1 = h s v R 1 183.2 - 1 100      

ln ⁡ P 2 P 1 = 574.5 0.188   92 1 183.2 - 1 100      

ln ⁡ P 2 P 1 = - 13.81    

ln ⁡ P 2 - l n ⁡ ( P 1 ) = - 13.81    

ln ⁡ P 2 = - 13.81 + l n ⁡ ( P 1 )  

ln ⁡ P 2 = - 12.46  

P 2 = e - 12.46  

P 2 = 3 . 83   x   10 - 2 P a  

BOOM, feito com sucesso. TERMINAMOS, enfim, até a próxima!

Resposta

P 2 = 3.83   x   10 - 2 P a  

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