Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 99
Um tanque rígido contém uma mistura de . Calor é então transferido para o tanque, e a temperatura da mistura eleva-se até . Tratando o como um gás ideal e o como um gás não ideal, determine (a) a pressão final da mistura e (b) a transferência de calor.
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.
Da Tabela , temos que:
O número molar de cada gás será:
Passo 2
O volume parcial de Hélio é dado por:
Precisaremos também de algumas propriedades considerando o ponto crítico para o hélio e o oxigênio.
Vamos calcular a pressão reduzida de oxigênio:
A temperatura reduzida é dada por:
Passo 3
Com estes dados podemos retirar o valor de compressibilidade da tabela :
O volume parcial do oxigênio será:
O volume do tanque será:
Passo 4
Vamos calcular a pressão parcial de hélio:
A temperatura reduzida é dada por:
Temos que o volume reduzido de é de:
Sendo assim temos que a pressão da mistura no estado é de:
Passo 5
A energia interna do hélio é dada por:
A pressão final reduzida do oxigênio é de:
Para a pressão reduzida inicial e final temos, respectivamente, seus valores d correspondentes:
A variação de entalpia é dada por:
Passo 6
Vamos calcular a pressão inicial do hélio:
A pressão inicial do oxigênio será:
A variação de energia interna do oxigênio será:
Da equação de transferência de calor, temos que: