Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 87
Um recipiente rígido contém fluido refrigerante a e . Determine a pressão e o volume específico do refrigerante nesse estado.
Passo 1
Fala pessoal! Essa aqui vai se tranquila, vem comigo.
Para determinar o volume específico, iremos utilizar a fórmula do volume específico médio.
Mas perceba que teremos que determinar o volume da fase líquida e o volume da fase líquida vapor. E para isto iremos utilizar a fórmula do gás real.
E para cada fator de compressibilidade teremos o volume desejado, ou seja, da fase líquida teremos volume líquido.
Passo 2
Utilizando a tabela teremos as seguintes constantes críticas:
Aproveitando que já sabemos a temperatura crítica, vamos determinar a temperatura reduzida para sabermos aonde olhar nas tabelas de compressibilidade.
Convertendo para Kelvin,
Passo 3
Utilizando a temperatura reduzida que encontramos, vamos à tabela , para , temos:
Note que nossa se encontra entre e vamos fazer uma média simples entre os dois pontos para termos um dado mais próximo do correto.
Passo 4
Para finalizar nossos cálculos, vamos encontrar a pressão saturada que ocorre entre vapor e líquido.
Temos pressão, temperatura e o fator de compressibilidade. Partiu calcular os volumes.
Passo 5
Para o volume de fase líquida:
Opa! Faltou determinar a nossa constante dos gases do butano. Olhando na tabela , temos a o peso molecular dele, tendo a constante dos gases ideias, igual a
Aplicando na fórmula das constantes dos gases reais:
Retomando o cálculo.
Substituindo os dados e jogando na calculadora, fica:
Calculando o volume para fase de vapor:
Substituindo os dados e jogando na calculadora, fica:
Passo 6
Vamos para o cálculo do volume específico final.
Relembrando a nossa fórmula:
Agora você fala o cara errou! Tinha que calcular o volume específico da fase líquido vapor e não só apenas do vapor.
Ai que entra o pulo do gato, a diferença entre os volumes da fase líquida e fase vapor é nosso volume de fase líquido vapor.
Substituindo na fórmula nossos cálculos, temos: