Enunciado
Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 10
Um reservatório rígido contếm 1 kg de oxigênio (O2) a uma pressão 40 bar e a uma temperatura T 180 K. O gás é resfriado até a temperatura cair para 150 K. Determine o volume do reservatório, em m', e a pressão Gnal, em bar, utilizando (a) a equação de estado de gás ideal. (b) a equação de Redlich-Kwang, (c) o diagrama de compressibilidade.
Passo 1
Faaala, galerinhaaa!!
Essa questão nos pede uma comparação entre o valor do volume encontrado pela equação de Benedict - Webb - Rubuin e o volume encontrado pelas equações de estado do gás ideal e o diagrama de compressibilidade. Vamos, então, encontrar juntos primeiro os valores pela equação do estado ideal:
Substituindo com os valores nos dados:
Vamos relembrar a relação:
Logo,
Passo 2
Em (b), teremos que encontrar pela equação de Redlich-Kwang:
Substituindo com os valores do enunciado, teremos:
Encontrando o valor de V, teremos:
E, para encontrar v, temos:
Agora, por fim, substituindo na fórmula acima, encontramos o valor da pressão:
Resolvendo, chegaremos em p = 30,2 bar.
Passo 3
Finalmente, em (c), vamos encontrar o volume pelo diagrama de compressibilidade:
Agora, conseguimos encontrar o volume em m³, pensando que a massa é de 1kg:
Resolvendo a equação abaixo para encontrar a pressão:
Resposta
a) e 33,33 bar.
b) e 30,2 bar.
c) e 30,3 bar.