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Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 88

H e , N 2 e C O 2 são aquecidos, individualmente, de 500 a 1500   K . Calcule a variação de entalpia específica nestes processos. Admita que os gases se comportam como perfeitos e com calores específicos constantes. Utilize os valores fornecidos na T a b .   A . 5 , Discuta, também, a precisão dos resultado obtidos.

Passo 1

Ooi pessoal, tudo bem? Bora resolver mais uma questão comigo?

Galera pra resolver esta questão utilizaremos a fórmula definida da entalpia para gases perfeito, com pressão constante:

Δ h = C p 0 T 2 - T 1

Com a fórmula em mãos e olhando na tabela A . 5 teremos o valore do nossos calores específicos para cada gás.

Passo 2

Resolvendo para H e :

Calor específico, obtido na tabela A . 5 :

C p 0 = 5,1926 k J k g K

Aplicando na fórmula:

Δ h = C p 0 T 2 - T 1

Δ h = 5,1926 ∙ 1500 - 500

Δ h = 5192,6 k J k g

Passo 3

Resolvendo para N 2 :

Calor específico, obtido na tabela A . 5 :

C p 0 = 1,0416 k J k g   K

Aplicando na fórmula:

Δ h = C p 0 T 2 - T 1

Δ h = 1,0416 ∙ 1500 - 500

Δ h = 1041,6 k J k g

Passo 4

Resolvendo para C O 2 :

Calor específico, obtido na tabela A . 5 :

C p 0 = 0,8418 k J k g   K

Aplicando na fórmula:

Δ h = C p 0 T 2 - T 1

Δ h = 0,8418 ∙ 1500 - 500

Δ h = 841,8 k J k g

Passo 5

Comparando a variação da entropia do Nitrogênio da tabela A . 8 sobe a temperatura de 1000   K , pois esse é o nosso Δ T = 1500 - 500 = 1000 K ,

Da tabela:

h = 1075,91 k J k g

Nosso cálculo:

Δ h = 1041,6 k J k g

Fazendo uma comparação de erro percentual ,temos:

E % = a p r o x i m a d o - e x a t o e x a t o ∙ 100

E % = 1041,6 - 1075,91 1075,91 ∙ 100

E % = 3,2   %

Passo 6

Repetindo o passo 5 para o C O 2 , da tabela A . 8 sobe a temperatura de 1000   K .

Da tabela:

h = 971,67 k J k g

Nosso cálculo:

Δ h = 841,8 k J k g

Fazendo uma comparação de erro percentual ,temos:

E % = a p r o x i m a d o - e x a t o e x a t o ∙ 100

E % = 841,8 - 971,67 971,67 ∙ 100

E % = 1 3 , 4   %

Passo 7

Para o Hélio H e ele não possui tabela de entalpia no livro, logo, a nossa comparação fica dependente de outros resultados.

Resposta

H e :

Δ h = 5192,6 k J k g

N 2 :

Δ h = 1041,6 k J k g

E % = 3,2   %

C O 2 :

Δ h = 841,8 k J k g

E % = 13,4   %

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